光學教程（第5版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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姚啓鈞 著，華東師大光學教材編寫組 編

圖書標籤:

• 光學
• 物理學
• 教程
• 光學原理
• 光綫學
• 波動光學
• 幾何光學
• 衍射
• 乾涉
• 偏振
• 光學儀器

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040400823

版次：5

商品編碼：12241825

包裝：平裝

叢書名： “十二五”普通高等教育本科國傢級規劃教材

開本：16開

齣版時間：2014-08-01

用紙：膠版紙

頁數：401

字數：490000

正文語種：中文

內容簡介

　　《光學教程（第5版）》是“十二五”普通高等教育本科規劃教材，是在姚啓鈞原著《光學教程》（第四版）的基礎上，根據多年的教學實踐經驗及廣大讀者的反饋意見和建議，結閤科技和教學的發展修訂而成的。
　　《光學教程（第5版）》本次修訂保持瞭原書的主要特點和基本框架，努力探索教學內容的現代化，對傳統內容進行瞭精選、整閤和構建，簡化瞭幾何光學、光學儀器、光的偏振部分，著重更新瞭現代光學部分並加入瞭“視窗與鏈接”等拓展內容。
　　《光學教程（第5版）》內容包括經典光學的主要原理（乾涉、衍射、幾何光學原理、光學儀器原理、光的偏振、光的吸收、散射和色散）和應用，並適當介紹瞭現代光學的基本原理（光的量子性及現代光學基礎）和應用。書中有些公式的數學推導作為附錄列於各章之末，每章均配有適當的例題和習題。
　　《光學教程（第5版）》適用於64～72學時的課程講授。
　　《光學教程（第5版）》可作為高等師範院校物理專業的教材，也可作為綜閤性大學、高等理工科院校有關專業的教學參考書，並可供中學物理教師參考。

內頁插圖

目錄

緒論
0．1 光學的研究內容和方法
0．2 光學發展簡史

第1章 光的乾涉
1．1 波動的獨立性、疊加性和相乾性
1．2 由單色渡疊加所形成的乾涉圖樣
1．3 分波麵雙光束乾涉
1．4 乾涉條紋的可見度光波的時間相乾性和空間相乾性
1．5 菲涅耳公式
1．6 分振幅薄膜乾涉（一）——等傾乾涉
1．7 分振幅薄膜乾涉（二）——等厚乾涉
視窗與鏈接混蟲翅膀上的彩色
1．8 邁剋耳孫乾涉儀
1．9 法布裏-珀羅乾涉儀多光束乾涉
1．10 光的乾涉應用舉例牛頓環
視窗與鏈接增透膜與高反射膜
附錄1．1 振動疊加的三種計算方法
附錄1．2 簡諧波的錶達式復振幅
附錄1．3 菲涅耳公式的推導
附錄1．4 額外光程差
附錄1．5 有關法布裏一珀羅乾涉儀的（1-38）式的推導
附錄1．6 有同一相位差的多光束疊加
習題

第2章 光的衍射
2．1 惠更斯-菲涅耳原理
2．2 菲涅耳半波帶菲涅耳衍射
視窗與鏈接透鏡與波帶片的比較
2．3 夫琅禾費單縫衍射
2．4 夫琅禾費圓孔衍射
2．5 平麵衍射光柵
視窗與鏈接光碟是一種反射光柵
2．6 晶體對X射綫的衍射
視窗與鏈接與X射綫有關的諾貝爾奬
附錄2．1 夫琅禾費單縫衍射公式的推導
附錄2．2 夫琅禾費圓孔衍射公式的推導
附錄2．3 平麵光柵衍射公式的推導
習題

第3章 幾何光學的基本原理
3．1 幾個基本概念和定律費馬原理
3．2 光在平麵界麵上的反射和摺射光導縴維
視窗與鏈接光導縴維及其應用
3．3 光在球麵上的反射和摺射
3．4 光連續在幾個球麵界麵上的摺射虛物的概念
3．5 薄透鏡
3．6 近軸物近軸光綫成像的條件
3．7 共軸理想光具組的基點和基麵
視窗與鏈接集成光學簡介
附錄3．1 圖3-6中P1和P|點坐標的計算
附錄3．2 棱鏡最小偏嚮角的計算
附錄3．3 近軸物在球麵反射時物像之間光程的計算
附錄3．4 空氣中的厚透鏡物像公式的推導
習題

第4章 光學儀器的基本原理
4．1 人的眼睛
4．2 助視儀器的放大本領
4．3 目鏡
4．4 顯微鏡的放大本領
4．5 望遠鏡的放大本領
視窗與鏈接太空實驗室——哈勃太空望遠鏡
4．6 光闌光瞳
4．7 光度學概要——光能量的傳播
視窗與鏈接三原色原理
4．8 物鏡的聚光本領
視窗與鏈接數碼相機
4．9 像差概述
視窗與鏈接現代投影裝置
4．10 助視儀器的像分辨本領
視窗與鏈接掃描隧穿顯微鏡
4．11 分光儀器的色分辨本領
習題

第5章 光的偏振
5．1 自然光與偏振光
5．2 綫偏振光與部分偏振光
視窗與鏈接人造偏振與立體
5．3 光通過單軸晶體時的雙摺射現象
5．4 光在晶體中的波麵
5．5 光在晶體中的傳播方嚮
5．6 偏振器件
5．7 橢圓偏振光和圓偏振光
5．8 偏振態的實驗檢驗
5．9 偏振光的乾涉
5．10 場緻雙摺射現象及其應用
視窗與鏈接液晶的電光效應及其應用
5．11 鏇光效應
5．12 偏振態的矩陣錶述瓊斯矢量和瓊斯矩陣
附錄5．1 從沃拉斯頓棱鏡齣射的兩束綫偏振光夾角公式（5一15）的推導
習題

第6章 光的吸收、散射和色散
6．1 電偶極輻射對反射和摺射現象的解釋
6．2 光的吸收
6．3 光的散射
視窗與連接光的散射與環境汙染檢測
6．4 光的色散
6．5 色散的經典理論
習題

第7章 光的量子性
7．1 光速“米”的定義
視窗與鏈接光頻梳
7．2 經典輻射定律
7．3 普朗剋輻射公式
視窗與鏈接2006年諾貝爾物理學奬
7．4 光電效應
7．5 愛因斯坦的量子解釋
視窗與鏈接雙激光束光捕獲
7．6 康普頓效應
7．7 德布羅意波
7．8 波粒二象性
附錄7．1 從普朗剋公式推導斯特藩一玻耳茲曼定律
附錄7．2 從普朗剋公式推導維恩位移定律
習題

第8章 現代光學基礎
8．1 光與物質相互作用
8．2 激光原理
8．3 激光的特性
8．4 激光器的種類
視窗與鏈接超輻射激光器
8．5 非綫性光學
8．6 激光在生物學中的應用
視窗與鏈接光聲斷麵成像
視窗與鏈接原子X射綫激光器
8．7 信息光學
視窗與鏈接拍攝原子運動的照片
8．8 光學信息技術及其應用
視窗與鏈接計算全息加速生物組織工程的製造進程
附錄8．1 傅裏葉變換
附錄8．2 單色光波復振幅的展開
習題

基本物理常量錶
習題答案
主要參考書目

前言/序言

　　本教程自2008年6月齣版第四版以來，經過瞭多年的教學實踐，現根據廣大讀者的反饋意見和建議，結閤科技和教學的發展，對第四版進行瞭修訂。
　　本版保持瞭原有的在闡述基本知識、基本概念、基本規律諸方麵的特色外，努力探索教學內容的現代化，對傳統內容進行瞭精選、整閤和構建，簡化瞭幾何光學、光學儀器、光的偏振部分，著重更新瞭現代光學部分並加入瞭“視窗與鏈接”，以使內容得以拓展。
　　在內容方麵，本次修訂引進瞭許多現代光學的新成就，諸如光聲斷麵成像、原子X射綫激光器、拍攝原子運動的照片、計算全息加速生物組織工程的製造過程等，還在例題和習題中滲透瞭現代光學知識，設置瞭開放性習題。在光學教學與信息技術整閤方麵，正在編製《光學教程（第五版）電子教案》，配置瞭相應素材，另外還配有《光學教程（第五版）學習指導書》，力圖提供立體化的教學資源平颱。
　　本書在著重講清理論的同時，努力與科學、技術、社會和環境（STSE）緊密聯係，諸如與X射綫有關的諾貝爾奬、DVD是一種反射光柵、超薄納米光學器件、3D電影、光的散射與環境汙染監測等，其目的是創設一種情景，使學生理解光學知識在實際中的應用，提高學習興趣，以更能適應師範院校使用本書的需要。
　　為瞭適應教學改革的需求和適應不同學時的需要，本書對內容進行瞭增刪，在教材內容和習題的配置上實行A-B製。A製包括大、小字全部內容，而B製僅采用大字部分內容，小字部分在標題中以“*”錶示。
　　本書定位於高等師範院校物理專業的教材，也可作為綜閤性大學、高等工科院校有關專業的教學參考書，並可供中學物理教師參考。
　　本書由宣桂鑫負責全書的策劃和統稿，並編寫序言、緒論、第1、第2、第4、第6章，蔣可玉負責第3、第5章，瀋珊雄、黃燕萍負責第7、第8章。
　　本書有幸被選入“十二五”普通高等教育本科國傢級規劃教材和高等教育百門精品課程教材選題計劃項目，這是同行對編者的鼓勵和厚愛。謹嚮曆年熱忱地嚮我們提供使用意見和建議的廣大教師和讀者緻以衷心的感謝。本書在修訂和審閱過程中，高等教育齣版社的高聚平，王碩同誌為我們提供瞭寶貴的意見和幫助，在此一並嚮他們錶示誠摯的謝意。書中定有不少缺點、遺漏或錯誤，懇請廣大教師和讀者不吝指正。

宇宙的織錦：從微觀粒子到宏偉星係——前沿天體物理學探索 作者： 張文濤，李靜華 齣版社： 宇航科學齣版社 版次： 2024年第一版 頁數： 850頁 定價： 198.00 元 --- 內容簡介 本書是一部全麵、深入、前沿的天體物理學專著，旨在為高年級本科生、研究生以及專業研究人員提供一個理解宇宙運作機製的綜閤性框架。它跳脫齣傳統天體物理學的經典範疇，聚焦於二十一世紀以來觀測技術飛躍和理論模型革新所帶來的全新視角和未解之謎。全書結構嚴謹，內容涵蓋從基本粒子在極端宇宙環境中的行為，到宇宙大尺度結構的形成與演化，輔以最新的實驗數據和數值模擬結果進行闡釋。 第一部分：極端環境下的粒子物理與場論（第1章至第3章） 本部分深入探討瞭在地球上無法輕易復製的宇宙極端物理條件下的物質行為。 第1章：宇宙射綫與高能粒子加速機製 本章首先迴顧瞭宇宙射綫的曆史發現與基本分類，重點剖析瞭銀河係內和銀河係外起源的超高能宇宙射綫。我們詳細討論瞭費米加速機製（Fermi Acceleration）的改進模型，包括激波加速（Shock Acceleration）和湍流介質中的隨機加速。特彆地，本章引入瞭對脈衝星風星雲（PWN）作為宇宙射綫“工廠”的最新理解，並討論瞭暗物質湮滅或衰變可能産生的間接證據，如可能存在的反物質異常。 第2章：中子星與誇剋物質的內部結構 中子星是檢驗強相互作用理論的終極實驗室。本章從廣義相對論的框架齣發，推導瞭穩定天體的一般性質量-半徑關係。重點分析瞭中子星內部狀態方程（Equation of State, EoS）的構建。我們詳盡對比瞭基於核子、超子以及可能存在的奇異誇剋物質（如$Lambda$、$Sigma$超子或$u, d, s$誇剋混閤物）對星體質量上限的影響。最新的觀測數據，特彆是引力波事件GW170817 及其對潮汐形變參數的約束，被用來檢驗不同EoS模型的有效性。 第3章：黑洞熱力學與信息悖論的現代視角 本章超越瞭經典的剋爾（Kerr）和史瓦西（Schwarzschild）解，專注於黑洞的量子效應。詳細闡述瞭霍金輻射（Hawking Radiation）的半經典推導及其麵臨的紫外發散問題。隨後，本章深入探討瞭黑洞信息悖論的最新進展，包括火牆（Firewall）假說、軟毛（Soft Hair）理論以及AdS/CFT對偶在理解信息丟失機製中的應用。我們著重討論瞭量子引力理論（如圈量子引力或弦論的某些截斷模型）如何試圖解決信息迴收的問題。 第二部分：星係形成與宇宙學演化（第4章至第7章） 這部分內容聚焦於宇宙的宏觀結構，從第一批恒星的誕生到當前觀測到的宇宙網的形成。 第4章：暗物質的性質與暈結構 暗物質是理解星係動力學的關鍵。本章詳細介紹瞭當前主流的冷暗物質（CDM）模型，並對弱相互作用重粒子（WIMPs）和軸子（Axions）等候選者進行瞭綜述。通過對矮橢球星係（dSph）中恒星速度彌散的分析，我們探討瞭暗物質暈的密度廓綫模型，特彆是NFW和Einasto模型之間的差異。此外，本章還討論瞭“小尺度挑戰”，如“缺失的衛星星係問題”和“過密子核問題”，以及如何通過改進的星係形成模擬（如包含反饋機製）來調和這些理論與觀測之間的矛盾。 第5章：活動星係核（AGN）與反饋機製 活動星係核是宇宙中能量釋放最劇烈的現象之一。本章係統梳理瞭不同類型的AGN（如塞弗特星係和類星體），並重點分析瞭中心超大質量黑洞（SMBH）吸積盤的輻射機製，包括相對論性噴流的産生和準周期振蕩（QPOs）。核心內容在於“AGN反饋”對宿主星係演化的影響，特彆是加熱和驅散星係內冷氣體，從而有效抑製恒星形成，解釋瞭“紅移迷思”（Red Sequence）的形成過程。 第6章：早期宇宙再電離與第一批恒星（Population III） 再電離紀元是宇宙演化史上的一個關鍵轉摺點。本章迴顧瞭宇宙微波背景輻射（CMB）的觀測證據，並聚焦於尋找再電離信號的觀測努力（如21cm譜綫觀測）。我們詳細推導瞭第三代星族（Population III，隻由氫和氦組成的恒星）的質量函數和演化路徑。探討瞭這些巨型、短壽恒星對早期宇宙化學豐度的影響，以及它們如何可能通過輻射壓力驅動星係形成初期的氣體外流。 第7章：引力波天文學的新窗口 引力波天文學已成為探索時空本質的革命性工具。本章不僅復習瞭LIGO/Virgo/KAGRA探測到的雙黑洞並閤（BBH）和雙中子星並閤（BNS）事件，還深入探討瞭從中可以提取的物理信息，例如黑洞的自鏇分布、潮汐剛度參數的測量。本章還展望瞭未來探測器，如LISA（激光乾涉空間天綫）將如何探測超大質量黑洞並閤事件，以及脈衝星計時陣列（PTA）對低頻引力波背景的探測潛力，這可能揭示早期宇宙相變或超大質量黑洞的閤並曆史。 第三部分：暗能量與宇宙學模型（第8章至第10章） 本部分聚焦於支配宇宙整體命運的暗能量，以及檢驗標準宇宙學模型的最新方法。 第8章：暗能量的參數化與檢驗 宇宙加速膨脹的驅動力——暗能量，仍然是最大的謎團。本章詳細介紹瞭描述暗能量性質的參數化模型，特彆是狀態方程參數$w$（$w = P/ ho$）及其隨時間的變化（$w_a$）。我們對比瞭利用標準探針——Ia型超新星距離測量、重子聲學振蕩（BAO）和星係紅移巡天——來約束$w$和$w_a$的最新結果。 第9章：重力學的檢驗與修正引力理論 標準宇宙學模型（$Lambda$CDM）基於愛因斯坦的廣義相對論。本章探討瞭在宇宙尺度上檢驗廣義相對論的最新方法，特彆是通過測量不同尺度上的引力透鏡效應和結構生長因子$fsigma_8$。我們比較瞭諸如張量-矢量-標量引力（TeVeS）和$f(R)$引力等修正引力理論，分析瞭它們如何試圖在不引入暗能量的情況下解釋宇宙加速膨脹。 第10章：多尺度宇宙學模擬與未來展望 本章總結瞭當前大規模數值模擬的進展，如IllustrisTNG和EAGLE項目，這些模擬成功地整閤瞭從星係團到恒星形成的全尺度物理反饋過程。最後，本章展望瞭下一代觀測項目，如歐幾裏得（Euclid）空間望遠鏡、薇拉·魯賓天文颱（LSST）以及下一代21cm強度測繪，這些項目將提供前所未有的統計精度，有望揭示暗能量的真實性質，或迫使我們對宇宙學的基本圖景進行重大的修正。 --- 特色與優勢 1. 理論與觀測的緊密結閤： 每一章節都詳細引用瞭近五年內發錶在《天體物理學雜誌》（ApJ）、《自然天文學》（Nature Astronomy）和《物理評論快報》（PRL）等頂級期刊上的突破性觀測數據和理論突破。 2. 強調前沿交叉學科： 深度融閤瞭粒子物理學、量子場論和廣義相對論的知識，為讀者提供瞭理解宇宙極端物理的必備工具。 3. 詳盡的數學推導： 關鍵物理模型（如相對論性流體力學方程、輻射轉移方程等）均提供瞭清晰的步驟推導，便於研究生深入理解背後的物理機製。 4. 豐富的圖錶和數據可視化： 書中包含超過300幅精心製作的插圖、數據擬閤麯綫和模擬結果可視化，幫助讀者直觀理解復雜概念。 本書是希望站在現代天體物理學前沿的學者和學生不可或缺的參考讀物。

評分☆☆☆☆☆

我是一位正在準備考研的光學專業的學生，一直在尋找一本既能涵蓋考研大綱要求，又能作為深入學習參考的書籍。《光學教程（第5版）》完全超齣瞭我的預期！這本書的全麵性讓我印象深刻，它不僅囊括瞭大學光學課程的所有關鍵內容，而且在一些重要的專題上，如波動光學、偏振、散射等，都進行瞭深入的探討。讓我特彆驚喜的是，書中附帶的習題質量非常高，既有基礎鞏固題，也有一些具有挑戰性的綜閤題，這對於鞏固知識、提高解題能力非常有幫助。而且，我注意到作者在講解過程中，始終注重理論與實際的結閤，穿插瞭不少最新的研究進展和應用實例，這對於我瞭解光學的前沿動態非常有價值。這本書讓我對光學知識的掌握更加紮實，信心也大增。我堅信，在它的幫助下，我的考研之路會更加順利。

評分☆☆☆☆☆

這本書的編排和內容設計簡直是為我量身定做的！我是一名業餘的光學愛好者，一直想係統地學習光學知識，但苦於沒有閤適的入門教材。很多市麵上的書籍要麼內容過於陳舊，要麼過於偏重某一特定方嚮。而《光學教程（第5版）》卻給我帶來瞭耳目一新的感覺。它涵蓋瞭光學最核心的知識點，從幾何光學的基礎到物理光學，再到更前沿的近代光學，脈絡清晰，過渡自然。我特彆喜歡書中對每一個概念的講解都配有詳細的推導過程和圖示，這對於我這樣沒有深厚數學功底的讀者來說，簡直是福音。而且，作者還巧妙地融入瞭一些曆史故事和科學傢的趣聞，讓學習過程不再枯燥。讀這本書，我感覺自己不僅僅是在學習知識，更是在瞭解光學的曆史演進，感受科學的魅力。它激發瞭我對光學更深層次的探索欲望，讓我意識到光學遠比我想象的要精彩得多。

評分☆☆☆☆☆

這本《光學教程（第5版）》真的是把我徹底徵服瞭！我一直對光學領域充滿好奇，但總覺得理論知識枯燥乏味，學習起來總是提不起勁。直到我遇到它，我纔明白，原來光學可以這麼有趣，這麼容易理解！書中的講解深入淺齣，即使是初學者也能輕鬆跟上。作者用生動的語言和豐富的實例，將抽象的光學概念變得具象化。我特彆喜歡書中關於衍射和乾涉的章節，作者通過各種生活中的例子，比如肥皂泡的顔色、CD片的光澤，讓我看到瞭光學在日常生活中的廣泛應用。這不僅僅是一本教科書，更像是一位循循善誘的老師，引領我一步步探索光明的奧秘。而且，書中的插圖和圖錶也非常精美，配閤文字閱讀，更能加深理解。每一次翻開這本書，都感覺像是在進行一場奇妙的光學之旅，讓我對接下來的學習充滿瞭期待。我迫不及待地想繼續探索這本書的深邃內容，相信它會帶給我更多驚喜和收獲。

評分☆☆☆☆☆

對於《光學教程（第5版）》這本書，我隻能用“相見恨晚”來形容。我是一名光學專業的學生，在之前的學習過程中，接觸過不少光學教材，但都覺得要麼過於理論化，要麼過於淺顯，始終未能找到一本能真正打動我的。這本書的齣現，恰恰填補瞭我的這一空白。它在理論深度上做到瞭很好的平衡，既有嚴謹的數學推導，又不失直觀的物理圖像。我尤其欣賞作者在處理復雜概念時的細緻和耐心，仿佛在一步步引導讀者構建完整的知識體係。書中對近代光學部分的內容闡述得尤為精彩，無論是量子光學還是光通信，都給瞭我全新的認識。我感覺作者不僅僅是在傳授知識，更是在傳遞一種科學思維方式，教會我如何去分析問題、解決問題。閱讀這本書的過程，就像是在與一位經驗豐富的老教授對話，他用他畢生的學識，為我鋪就瞭一條通往光學殿堂的光明大道。這本書對我未來的學習和研究，無疑將産生深遠的影響。

評分☆☆☆☆☆

這本書真的是我光學學習道路上的“燈塔”！作為一個在光學領域摸爬滾打多年的研究人員，我一直在尋找一本能夠幫助我係統梳理知識、拓展視野的參考書。《光學教程（第5版）》做到瞭！它在保持傳統光學精髓的同時，又緊密結閤瞭當代的最新發展。我尤其贊賞書中對一些前沿問題的討論，比如納米光學、光子晶體等，作者的分析既有深度又不失廣度。書中的數學推導嚴謹而清晰，邏輯性極強，能夠引導讀者深入理解物理本質。而且，作者在參考文獻的選取上也十分用心，為讀者提供瞭進一步深入研究的綫索。我多次在這本書中找到瞭解決研究難題的靈感。它不僅僅是一本教程，更像是一本光學領域的“百科全書”，讓我能夠隨時查閱、學習，不斷更新自己的知識儲備。這本書的價值，遠遠超齣瞭它的價格。