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本书国际经典光学教材，上世纪70年代末即在国内翻译出版，全球被译为6种语言的版本，被国外多所院校指定或推荐作为学生的主要参考书。书中基本覆盖了我国光学课程的主要教学内容，课程体系也和我国光学教学相接近。该书语言生动，讲解清楚，图片丰富，还介绍一些光学领域的*新成果和研究课题。本书适合国内的教学实际，具有很强的教学适用性。

第1章 光学简史 1

1．1 开场白 1

1．2 初始时期 1

1．3 十七世纪以来 3

1．4 十九世纪 5

1．5 二十世纪的光学 8

第2章 波动 12

2．1 一维波 12

2．1．1 微分波动方程 15

2．2 谐波 18

2．2．1 空间频率 22

2．3 相位和相速度 22

2．4 叠加原理 25

2．5 复数表示 27

2．6 相矢量和波的相加 29

2．7 平面波 31

2．8 三维波动微分方程 36

2．9 球面波 37

2．10 柱面波 40

2．11 盘旋的光 41

习题 42

第3章 电磁理论、光子和光 48

3．1 电磁理论的基本定律 49

3．1．1 法拉第感应定律 49

3．1．2 电场的高斯定律 51

3．1．3 磁场的高斯定律 53

3．1．4 安培环路定律 54

3．1．5 麦克斯韦方程组 56

3．2 电磁波 59

3．2．1 横波 61

3．3 能量和动量 63

3．3．1 坡印廷矢量 63

3．3．2 辐照度 67

3．3．3 光子 69

3．3．4 辐射压强和动量 76

3．4 辐射 79

3．4．1 直线加速运动的电荷 79

3．4．2 同步加速器辐射 81

3．4．3 电偶极辐射 83

3．4．4 原子发的光 85

3．5 大块物质中的光 87

3．5．1 色散 90

3．6 电磁波-光子谱 97

3．6．1 射频波 97

3．6．2 微波 98

3．6．3 红外线 99

3．6．4 可见光 101

3．6．5 紫外线 102

3．6．6 X射线 103

3．6．7 ? 射线 104

3．7 量子场论 104

习题 106

第4章 光的传播 111

4．1 引言 111

4．2 瑞利散射 111

4．2．1 散射和干涉 113

4．2．2 光透射穿过稠密介质 115

4．2．3 透射和折射率 117

4．3 反射 120

4．3．1 反射定律 121

4．4 折射 124

4．4．1 折射定律 125

4．4．2 惠更斯原理 132

4．4．3 光线和法线线汇 133

4．5 费马原理 134

4．6 电磁学研究方法 140

4．6．1 界面上的波 140

4．6．2 菲涅耳方程 142

4．6．3 菲涅耳方程的解释 146

4．7 全内反射 155

4．7．1 隐失波 157

4．8 金属的光学性质 162

4．9 光和物质相互作用的一些熟知的方面 166

4．10 斯托克斯对反射和折射的处理 171

4．11 光子、波和概率 173

4．11．1 量子电动力学（QED） 174

4．11．2 光子与反射定律和折射定律 176

习题 177

第5章 几何光学 187

5．1 引言 187

5．2 透镜 188

5．2．1 非球面 188

5．2．2 球面上的折射 191

5．2．3 薄透镜 194

5．3 光阑 216

5．3．1 孔径光阑和视场光阑 216

5．3．2 入射光瞳和出射光瞳 217

5．3．3 相对孔径和f数 221

5．4 反射镜 222

5．4．1 平面镜 222

5．4．2 非球面镜 226

5．4．3 球面镜 228

5．5 棱镜 235

5．5．1 色散棱镜 236

5．5．2 反射棱镜 238

5．6 光纤光学 242

5．6．1 光纤通信技术 246

5．7 光学系统 255

5．7．1 眼 255

5．7．2 眼镜 259

5．7．3 放大镜 265

5．7．4 目镜 267

5．7．5 复显微镜 269

5．7．6 照相机 272

5．7．7 望远镜 275

5．8 波阵面整形 284

5．8．1 自适应光学 285

5．8．2 相位共轭 288

5．9 引力透镜效应 290

习题 291

第6章 几何光学的进一步讨论 303

6．1 厚透镜和透镜组 303

6．2 解析法光线追迹 308

6．2．1 矩阵方法 310

6．3 像差 321

6．3．1 单色像差 321

6．3．2 色像差 338

6．4 GRIN（梯度折射率）系统 344

6．5 结束语 347

习题 348

第7章 波的叠加 352

7．1 同频率波的相加 352

7．1．1 代数方法 353

7．1．2 复数方法 357

7．1．3 相矢量相加 358

7．1．4 驻波 360

7．2 不同频率波的相加 365

7．2．1 拍 365

7．2．2 群速度 368

7．3 非简谐周期波 374

7．3．1 傅里叶级数 374

7．4 非周期波 384

7．4．1 傅里叶积分 387

7．4．2 脉冲和波包 389

7．4．3 相干长度 392

7．4．4 分立傅里叶变换 395

习题 402

第8章 偏振 409

8．1 偏振光的性质 409

8．1．1 线偏振 409

8．1．2 圆偏振 412

8．1．3 椭圆偏振 414

8．1．4 自然光 417

8．1．5 角动量和光子图像 417

8．2 偏振器 418

8．2．1 马吕斯定律 419

8．3 二向色性 421

8．3．1 线栅起偏器 421

8．3．2 二向色性晶体 421

8．3．3 偏振片 422

8．4 双折射 425

8．4．1 方解石 426

8．4．2 双折射晶体 431

8．4．3 双折射偏振器 434

8．5 散射和偏振 436

8．5．1 散射引起的偏振 436

8．6 反射引起偏振 438

8．6．1 菲涅耳方程的一个应用 440

8．7 推迟器 442

8．7．1 波片和斜方体 443

8．7．2 补偿器和可变推迟器 449

8．8 圆偏振器 450

8．9 多色光的偏振 451

8．9．1 多色波的带宽和相干时间 451

8．9．2 干涉色 452

8．10 旋光性 453

8．10．1 一个有用的模型 456

8．10．2 旋光性的生物物质 458

8．11 感生光学效应――光调制器 458

8．11．1 光测弹性学 458

8．11．2 法拉第效应 460

8．11．3 克尔效应和泡克耳斯效应 461

8．12 液晶 464

8．13 偏振的数学描述 467

8．13．1 斯托克斯参量 468

8．13．2 琼斯矢量 470

8．13．3 琼斯矩阵和密勒矩阵 471

习题 474

第9章 干涉 482

9．1 一般考虑 483

9．1．1 近场/远场 487

9．2 发生干涉的条件 488

9．2．1 时间相干和空间相干 488

9．2．2 菲涅耳-阿拉果定律 490

9．3 分波阵面干涉仪 491

9．3．1 杨氏实验 491

9．4 分振幅干涉仪 504

9．4．1 介电膜――双束干涉 504

9．4．2 装有反射镜的干涉仪 515

9．5 干涉条纹的类型和位置 523

9．6 多光束干涉 524

9．6．1 法布里-珀罗干涉仪 529

9．7 单层膜和多层膜的应用 534

9．7．1 数学处理方法 535

9．7．2 抗反射敷层（增透膜） 537

9．7．3 多层周期系统 539

9．8 干涉量度学的应用 540

9．8．1 散射光干涉 541

9．8．2 特外曼-格林干涉仪 543

9．8．3 转动萨尼亚克干涉仪 543

9．8．4 雷达干涉测量术 545

习题 547

第10章 衍射 553

10．1 引言 553

10．1．1 不透明障碍物 556

10．1．2 夫琅禾费衍射和菲涅耳衍射 557

10．1．3 几个相干振子 559

10．2 夫琅禾费衍射 562

10．2．1 单缝 562

10．2．2 双缝 571

10．2．3 多缝衍射 575

10．2．4 矩形孔 583

10．2．5 圆孔 588

10．2．6 成像系统的分辨率 593

10．2．7 零阶贝塞尔光束 596

10．2．8 衍射光栅 597

10．3 菲涅耳衍射 607

10．3．1 球面波的自由传播 607

10．3．2 振动曲线 612

10．3．3 圆孔 613

10．3．4 圆形障碍物 619

10．3．5 菲涅耳波带片 621

10．3．6 菲涅耳积分和矩形孔 624

10．3．7 考纽螺线 628

10．3．8 单狭缝的菲涅耳衍射 631

10．3．9 半无穷不透明屏 634

10．3．10 狭长障碍物的衍射 635

10．3．11 巴俾涅原理 637

10．4 基尔霍夫标量衍射理论 639

10．5 边界衍射波 642

习题 643

第11章 傅里叶光学 650

11．1 引言 650

11．2 傅里叶变换 650

11．2．1 一维变换 650

11．2．2 二维变换 654

11．2．3 狄拉克 函数 657

11．3 光学应用 663

11．3．1 二维像 663

11．3．2 线性系统 668

11．3．3 卷积积分 671

11．3．4 衍射理论中的傅里叶方法 682

11．3．5 频谱和相关 687

11．3．6 传递函数 697

习题 703

第12章 相干性理论初步 709

12．1 引言 709

12．2 条纹和相干性 711

12．2．1 衍射和消失的条纹 715

12．3 可见度 716

12．4 互相干函数和相干度 723

12．4．1 时间相干性和空间相干性 725

12．5 相干性和测星干涉测量术 728

12．5．1 迈克耳孙测星干涉仪 728

12．5．2 关联干涉测量术 730

习题 734

第13章 现代光学：激光器和其他课题 738

13．1 激光器和激光 738

13．1．1 辐射能与物质的平衡 738

13．1．2 受激发射 743

13．1．3 激光器 747

13．1．4 神奇的光 764

13．2 成像――光学信息的空间分布 769

13．2．1 空间频率 769

13．2．2 阿贝成像理论 772

13．2．3 空间滤波 773

13．2．4 相衬法 779

13．2．5 暗场法和纹影法 783

13．3 全息术 785

13．3．1 各种方法 785

13．3．2 进展和应用 795

13．4 非线性光学 800

13．4．1 光学整流 801

13．4．2 二次谐波产生 802

13．4．3 混频 804

13．4．4 光的自聚焦 805

习题 805

附录A 电磁学理论 811

附录B 基尔霍夫衍射理论 815

部分习题的解答 817

美国纽约的Adelphi大学物理系教授，主要教授大学物理和光学课程。对物理与数学、物理与艺术之间的关系造诣极高，著作颇丰，共写作近百部作品，其中*经典的就是本书。获美国1989年度艺术图书奖。

秦克诚，北京大学物理学院退休教师，翻译光学经典教材多部，包括《傅里叶光学导论》、《物理学与生活》，以及本书的第二版（20世纪80年代初）。

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