工程光學（第2版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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王紅敏 著

圖書標籤:

• 工程光學
• 光學工程
• 光學儀器
• 光電技術
• 激光
• 衍射
• 乾涉
• 偏振
• 成像係統
• 光學設計

齣版社： 北京大學齣版社

ISBN：9787301289785

版次：2

商品編碼：12334434

包裝：平裝

叢書名： 高等院校測控技術與儀器專業“互聯網+”創新規劃教材

開本：16開

齣版時間：2018-02-01

用紙：膠版紙

頁數：276

字數：400000

編輯推薦

　　《工程光學（第2版）》作為高等院校儀器儀錶類、光學工程、測控及電子信息等專業基礎課教材，也可供其他相關專業學生和從事光電技術、儀器儀錶技術、精密計量及檢測技術等專業的工程技術人員及科技工作者參考；或者作為自學用書。

內容簡介

　　《工程光學（第2版）》主要講授幾何光學的基礎理論和典型光學係統的實例和應用以及波動光學相關基礎知識。通過內容介紹，使學生能對光學的基本概念、基本原理和典型係統有較為深刻的認識，為學習光學設計、光信息理論和從事光學研究打下堅實的基礎。也使學生能夠掌握光學成像的一般原理和實際應用，明確光學的現代麵貌和發展動態，瞭解測控係統及儀器中的光學原理和典型光學係統在測控係統及儀器中的作用、設計要求，使學生在今後的工程設計和産品開發中能夠對光學係統進行總體的考慮分析和計算。

作者簡介

　　王紅敏，山東理工大學機械學院副教授，承擔多項測控技術方嚮的科研課題，齣版過多本教材和著作，長期從事工程光學方麵的教學與科研工作，教學經驗豐富。

目錄

第1章 幾何光學的基本定律和物像概念
第2章 共軸球麵係統
第3章 理想光學係統
第4章 平麵係統
第5章 光學係統光束限製
第6章 像差概論
第7章 眼睛、目視光學係統
第8章 攝影係統和投影係統
第9章 近代光學係統
第10章 光的乾涉
第11章 光的衍射
第12章 光的偏振

現代光學：原理與應用（第3版） 作者： 艾倫·S·費捨爾 (Alan S. Fisher)， 邁剋爾·R·哈裏斯 (Michael R. Harris) 譯者： 王建國， 李明 --- 圖書簡介 《現代光學：原理與應用（第3版）》是一部全麵而深入的教材，旨在為物理學、電子工程、材料科學以及相關領域的高年級本科生和研究生提供堅實的現代光學理論基礎，並重點介紹其在當代科技前沿中的廣泛應用。本書不僅繼承瞭前兩版清晰的邏輯結構和嚴謹的數學推導，更在內容上進行瞭大量的更新與拓展，以反映過去十年間光學領域取得的重大突破，特彆是在納米光子學、生物醫學成像以及量子光學通信等方麵。 本書的編寫遵循“從基礎到前沿”的漸進式學習路徑。首先，它以嚴謹的數學框架對經典光學的核心概念進行瞭詳盡的闡述。這包括對電磁波理論在介質中傳播的深入分析，側重於麥剋斯韋方程組在特定邊界條件下的求解，為後續的衍射、乾涉和偏振理論打下堅實的基礎。在幾何光學部分，我們沒有止步於簡單的透鏡成像，而是詳細討論瞭光綫追跡的高階像差理論，特彆是塞德爾（Seidel）五大像差的形成機製及其校正方法，這對於精密光學係統設計至關重要。 第一部分：經典光學基礎與電磁理論 本部分的核心在於建立對光本質的完整理解。從麥剋斯韋方程組齣發，我們係統地推導瞭平麵波、球麵波的傳播特性，並引入瞭矢量勢和電磁場邊界條件的嚴格處理。對於光的乾涉，本書詳細剖析瞭傅裏葉變換光學在分析相乾和非相乾光場疊加時的強大能力，通過豐富的例題展示瞭雙縫乾涉、邁剋爾遜乾涉儀的高級應用，例如用於測量微小位移和分析材料摺射率變化。 在光的衍射理論方麵，我們采用瞭惠更斯-菲涅爾原理與傅裏葉光學相結閤的方法。重點探討瞭夫琅禾費衍射和菲涅耳衍射的適用範圍與物理意義。特彆地，衍射極限在成像係統中的限製被深入分析，並引入瞭阿貝衍射理論來指導顯微鏡和望遠鏡的分辨率設計。此外，對光柵和衍射元件（如空間光調製器SLM）的工作原理及其在波前整形中的作用進行瞭細緻的講解。 偏振光學部分超越瞭簡單的綫偏振和圓偏振描述。本書詳盡闡述瞭穆勒矩陣和瓊斯矩陣在分析復雜偏振態變化中的應用，特彆是如何利用這些工具來量化描述材料對偏振光的雙摺射、鏇光和退偏效應。這對於液晶顯示技術（LCD）和先進傳感器設計至關重要。 第二部分：幾何光學與成像係統設計 本部分側重於光學係統工程實踐。除瞭標準的矩陣光學方法外，本書特彆強調瞭光學係統優化的數值方法。通過介紹Zemax或Code V等主流軟件背後的優化算法原理，讀者可以理解如何高效地進行係統公差分析和像差最小化。 關於成像光學，我們對摺射式、反射式和摺反射式係統進行瞭全麵的比較分析。特彆關注瞭高分辨率物鏡的設計原則，如復消色差（Apochromatic）鏡頭的實現、離軸成像係統的畸變控製，以及對大視場角係統的優化策略。 第三部分：現代光學的前沿領域 這是本版新增和強化的核心部分，旨在彌閤基礎理論與尖端研究之間的鴻溝。 1. 激光物理與技術 (Laser Physics and Technology): 激光部分不再局限於基礎的受激輻射和能級躍遷。我們深入探討瞭超快激光技術，包括鎖模原理（如剋爾透鏡鎖模Kerr-Lens Mode-Locking）以及飛秒脈衝的産生與測量（如自相關測量）。此外，對光縴激光器的光束質量控製和高功率輸齣的物理限製進行瞭詳細討論。 2. 非綫性光學與光通信 (Nonlinear Optics and Photonics): 詳細介紹瞭二次非綫性過程（如倍頻、和頻生成）和三次非綫性過程（如自相位調製SPM、交叉相位調製XPM）。在光通信方麵，重點分析瞭光縴色散管理和非綫性信道均衡技術，為相乾光通信係統的設計提供理論支持。 3. 納米光子學與超材料 (Nanophotonics and Metamaterials): 這是本版新增的重點章節。我們介紹瞭錶麵等離子激元（Surface Plasmons）的理論基礎及其在增強光譜技術中的應用。關於超材料，本書從等效介質理論齣發，解釋瞭負摺射率材料的實現原理，以及其在實現完美成像（Superlensing）和隱身器件方麵的潛力與挑戰。 4. 光與物質的量子相互作用 (Quantum Interaction of Light and Matter): 探討瞭量子力學視角下的光與原子、分子相互作用。內容涵蓋瞭量子光學的基本概念，如光子統計特性、壓縮態光（Squeezed Light）的製備及其在提高測量精度（如LIGO實驗）中的應用。同時也對量子密鑰分發（QKD）的基本協議和物理基礎進行瞭概述。 第四部分：光學測量與成像技術 本部分專注於光學在實際測量中的應用。除瞭傳統的乾涉測量和光譜學外，本書詳細介紹瞭全息術的原理，包括數字全息成像（DHI）在三維重建中的應用。在生物醫學成像方麵，重點闡述瞭共聚焦顯微鏡（Confocal Microscopy）的截麵成像能力，以及梯度摺射率（GRIN）透鏡在內窺鏡和光縴探針中的應用。對於光學層析成像（OCT），本書提供瞭從時域到頻域轉換的完整理論推導，並討論瞭其在活體組織深度成像中的優勢。 總結 《現代光學：原理與應用（第3版）》力求在理論深度和應用廣度之間取得完美的平衡。每一章節都配有大量的精心設計的例題和深入思考的習題，旨在培養讀者將抽象的數學模型轉化為解決實際工程問題的能力。本書不僅是課堂教學的理想選擇，也是從事光學、光電子領域研究和開發的專業人士不可或缺的參考工具書。通過研讀本書，讀者將能夠掌握駕馭光這一基本物理現象所需的全部理論工具，並為迎接未來光子學領域的挑戰做好充分準備。

評分☆☆☆☆☆

如果說一本優秀的教科書應該具備啓發性和引導性，那麼這本書的風格更偏嚮於一份詳盡的“知識清單”或“證明閤集”。它在清晰地闡述原理的同時，卻意外地缺乏那種能激發好奇心和探索欲的敘事方式。作者傾嚮於使用非常正式和學術化的語言，每一個論點都建立在無可辯駁的邏輯鏈條之上，但很少通過生動的曆史背景、重大的科學發現的麯摺過程，或者那些顛覆傳統認知的思想實驗來吸引讀者。閱讀過程更像是遵循一套既定的路綫圖，目標明確但過程略顯枯燥。對於那些喜歡從“為什麼會這樣”的角度去理解知識的讀者，這本書提供的直接答案可能足夠，但它很少會引導你去思考“除瞭這樣，還有沒有其他更巧妙的解釋方式？”因此，它可能更適閤作為知識體係的校驗工具，而不是開啓新世界大門的鑰匙，讓人在完成閱讀後，收獲的是知識的廣度和嚴謹性，而非思維的靈活性和對科學探索的熱情。

評分☆☆☆☆☆

從實際應用的角度來看，這本書在描述那些高度理想化的模型方麵做得非常齣色，它似乎更專注於“是什麼”而不是“怎麼做”。比如，在談論衍射極限和相乾性時，作者給齣瞭非常嚴密和優雅的理論推導，每一個近似條件的引入都有明確的數學依據。然而，當我試圖將這些知識映射到我正在進行的一個實際的實驗設計中時，我發現書中對於實驗誤差分析、元件的非理想化特性，以及在真實世界中如何選擇閤適的材料參數等實際工程問題，著墨甚少。它提供的是一套完美的理論框架，但這個框架與充滿噪聲和不確定性的實驗室環境之間，似乎隔著一層厚厚的毛玻璃。對於渴望將理論知識快速轉化為動手能力的學生來說，這本書可能需要搭配大量的工程手冊或應用案例集纔能真正發揮作用，它本身更像是一個純粹的理論殿堂，而非實用的操作指南。

評分☆☆☆☆☆

這本號稱“硬核”的物理學教材，簡直是為那些想在理論上把自己逼瘋的同學量身定做的。它幾乎把所有的基礎物理定律都扒瞭個底朝天，從量子力學的基本假設到經典電磁場理論的精妙推導，每一個公式的齣現都伴隨著一長串繁復的數學演算。讀起來就像是走進瞭迷宮，每當你以為快要找到齣口時，作者又拋齣瞭一個更深層次的概念，讓你不得不退迴去重新審視前麵的每一步。特彆是關於散射理論的那幾個章節，簡直是把我對光與物質相互作用的理解徹底打亂瞭重組瞭一遍。作者對數學工具的依賴程度極高，如果你的傅裏葉分析、張量運算以及復變函數功底不夠紮實，那麼跟著這本書走下來，絕對是一場痛苦的煎熬。它更像是一本研究生的參考書，而不是本科生入門讀物，對於初學者來說，門檻高得令人望而卻步，許多關鍵概念的物理圖像總是被抽象的數學符號所掩蓋，需要讀者自己花費大量時間去“翻譯”和“具象化”。

評分☆☆☆☆☆

這本書的作者在某些特定領域的鑽研深度簡直令人咋舌，特彆是涉及到非綫性光學效應的那部分，他似乎傾盡瞭畢生心血。他對高階非綫性項的張量形式的分解、不同偏振態下的耦閤方程的求解，處理得如同庖丁解牛一般流暢自如。然而，這種極緻的深度也帶來瞭閱讀上的不平衡感。前半部分對於基礎的幾何和波動光學可能講解得相對平穩和傳統，而一旦進入後半段的復雜課題，敘述的密度和難度會驟然提升，仿佛作者在某一刻突然“忘瞭”還有初學者存在。這種敘事節奏的劇烈變化，使得讀者在學習過程中體驗到明顯的“陡坡效應”。對於那些對基礎知識掌握得不夠牢固的讀者來說，這種從溫和到極端的轉變可能會帶來強烈的挫敗感，讓人懷疑自己是否真的具備深入理解這些尖端理論的潛力，迫使人不得不頻繁地停下來，查閱各種背景知識纔能勉強跟上作者的思路。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和裝幀設計，說實話，帶著一種上個世紀老式教科書的古樸感。紙張的選擇偏嚮於那種略帶粗糙的米白色，字體相對緊湊，圖例部分的處理也顯得比較傳統，缺乏現代教材中那種醒目的彩色插圖或交互式的元素來輔助理解復雜的空間結構。我尤其對那些手繪的幾何光學光路圖印象深刻，綫條非常清晰，但缺乏現代軟件製圖的那種精確的比例感，更多依賴讀者的想象力去彌補。在內容組織上，它遵循瞭一種極其嚴謹的、自上而下的邏輯結構，幾乎沒有為瞭照顧讀者的閱讀體驗而設置的“緩衝地帶”或“趣味案例”。每一章都像是被精確切割好的知識塊，緊密相連，但這也意味著如果你漏掉瞭前一章的某個關鍵引理，那麼後麵的內容就會像多米諾骨牌一樣徹底崩塌。對於那些習慣瞭碎片化學習的讀者來說，這本書要求的是長時間、高強度的專注力，否則很容易在知識的海洋中迷失方嚮，找不到任何可以讓你喘口氣的休息點。