高等光学教程

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出版者:科学
作者:季家镕
出品人:
页数:530
译者:
出版时间:2007-10
价格:54.00元
装帧:
isbn号码:9787030198464
丛书系列:
图书标签:
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具体描述

《研究生教材•高等光学教程:光学的基本电磁理论》是根据编者在国防科技大学讲授高等光学课程的讲稿整理、编辑而成。在编写过程中参考了国内外近年来出版的有关著作,主要使用对象是光学工程专业方向刚入学的硕士生。内容包括:光学的基本电磁理论、干涉理论基础和干涉仪、光学薄膜的基本知识、标量衍射理论基础、部分相干光理论、光学成像系统特性分析的傅里叶光学方法、晶体光学的基本知识、晶体的光学效应等。

好的,这是一本假设名为《高等光学教程》的书籍,但其内容完全不涉及“高等光学教程”这一主题的详细图书简介: --- 《古代星象学与占星术的哲学基础》 一部深入探讨人类早期宇宙观与命运哲学的宏大著作 作者: [此处留空,或填写一位历史学家/哲学家的名字] 字数: 约1500字 --- 内容梗概: 本书并非现代物理学或工程学意义上的光学研究,而是对人类文明史上一个至关重要、且常常被现代科学语境所遮蔽的领域——古代星象学(Astronomy)与占星术(Astrology)的哲学根基、历史演变及其对西方与东方思想体系的深远影响进行一次全景式的、批判性的考察。 我们首先要明确区分,本书所讨论的“光学”并非指电磁波的传播、干涉、衍射或偏振,而是聚焦于“观看”(Vision)和“天象显现”(Celestial Manifestation)在古代认知结构中所占据的中心地位。古代智者所“见”到的星空,与现代望远镜所“测”得的数据有着本质的认知差异。 第一部分:天人合一的宇宙观:古代世界的“可见性”与“意义” 本部分将追溯公元前数千年,从美索不达米亚的泥板记录到古埃及的赫利奥波利斯神庙,人类如何首次将天空的运动系统化。我们不会涉及任何关于光线折射的数学推导,而是深入探讨: 1. 几何学的起源与星图的构建: 早期文明如何利用基础的几何关系(如圆、方、三角形)来解释行星的周转,以及这些几何形状本身被赋予的神圣意义。例如,圆形代表永恒,如何被投射到天体的完美循环之中。 2. “光”的象征性替代: 在没有精确光学仪器的时代,“光”的质量更多地被理解为神谕或生命力的载体。我们将分析太阳光芒、月光(被视为反射而非自身发光)以及恒星的“冷光”在不同文化中分别代表了主权、阴柔与预示。书中对光线的讨论,完全停留在形而上学的层面。 3. 黄道带的心理投射: 详细解析十二星座如何从实际观测的星群演变为承载人类性格原型和命运轨迹的符号系统。这里的核心是符号学分析,而非光度测量。 第二部分:占星术的逻辑基础:因果律的非物理性探究 占星术的核心在于“如其在上,如其在下”。本书将严格按照历史文献进行梳理,探讨其内部自洽的逻辑体系,而不以现代物理学的标准进行批判。 1. 行星运动的“动力学”解释: 我们将考察托勒密体系(Ptolemaic System)中“本轮”与“均轮”的设置。这些复杂的几何构造,并非为了精确预测现代意义上的“光信号”,而是为了在有限的观测条件下,为行星的“不规律”运动提供一个符合宇宙和谐性的解释框架。本书将分析这些运动如何在古代哲学中被视为“精神运动”或“德性流动”,而非物质粒子的轨迹。 2. 相位与会合的“影响力”解读: 占星学中,行星间的角度关系(相位)被赋予了特定的“能量交汇”意义。我们会细致剖析“合相”、“冲相”等如何被解读为不同神祇或自然力量的相互作用,例如,木星的“扩张性”与土星的“限制性”在特定角度下如何共同塑造一个事件的性质。这是一种基于类比推理而非能量传递的体系。 3. 历法与仪式中的时间“光学”: 探讨古代祭司如何通过精确计算日出、日落、月相的时刻,设计出影响农业生产和国家大事的典礼。这里的“观测”侧重于时间点对事件的影响力,而非光波的周期性测量。 第三部分:从哲学思辨到科学分野的断裂点 本书的后半部分着重探讨了从古代宇宙观向文艺复兴后科学革命过渡的漫长过程,特别是当伽利略、开普勒和牛顿引入新的数学工具和实验方法时,传统“星象光学”的哪些部分被取代。 1. “视差”与“距离”概念的引入: 我们将分析,当人类开始尝试用几何学来计算遥远恒星的实际距离时,传统的“天体近在咫尺,影响立即可见”的观念是如何被打破的。这种对空间尺度的革命性认识,直接削弱了占星学中“直接影响”的理论基础。 2. 笛卡尔与机械论的兴起: 研究机械宇宙观如何将天体降格为遵循普适数学定律的物质实体,从而排除了“内在目的性”或“精神驱动力”在天体运行中的作用。古代星象学所依赖的“目的因”被牛顿的“力因”所取代。 3. 语言与术语的重塑: 深入剖析“光”(Lux/Lumen)和“视”(Vision/Spectare)在不同语境中的含义变化。古代的“观看”是沉思和领悟的过程;现代的“光学”是测量和量化的过程。本书力图恢复对古代“观看”方式的理解,展示其作为一种完整的哲学体系的复杂性。 结论:重估“非科学”的智慧遗产 本书旨在强调,古代星象学和占星术尽管在现代科学框架下不再被视为精确物理学,但它们构成了人类历史上理解世界秩序、寻求意义和构建社会结构的重要智慧遗产。通过细致地剥离其哲学、符号学和历史层面,我们得以超越偏见,欣赏古代人在有限认知工具下所构建出的宏大而精妙的宇宙图景。本书是历史学、哲学和符号学爱好者不可多得的深度读物。 --- (本书内容完全不涉及电磁波理论、惠更斯原理、菲涅耳公式、迈克尔逊实验、激光技术或任何现代光学衍射和偏振问题的数学处理。)

作者简介

目录信息

前言第1章 光的基本电磁理论 1.1 电磁场基本方程 1.1.1 麦克斯韦方程组和物质方程 1.1.2 电磁场的能量定律和坡印亭矢量 1.1.3 波动方程和光速 1.2 标量波 1.2.1 一般平面波 1.2.2 球面波 1.2.3 简谐波、相速度 1.2.4 基模高斯光波 1.2.5 波包和群速度 1.3 矢量波及其偏振态的表示 1.3.1 一般的平面电磁波 1.3.2 简谐平面波及其偏振态的电矢量分量表示法 1.3.3 光波偏振的琼斯计算方法 1.3.4 光波偏振态表示的斯托克斯参量方法和庞加莱球方法 1.4 准单色光的偏振特性 1.4.1 准单色光偏振态表示的琼斯矩阵方法 1.4.2 准单色平面波的相干矩阵 1.4.3 准单色光波偏振度的表示 1.4.4 准单色光的斯托克斯参量及其对部分偏振光的描述 1.4.5 密勒矩阵 1.5 光波场的空间傅里叶分析 1.5.1 单色平面波的空间周期和空间频率 1.5.2 单色光波的空间频谱和角谱 1.5.3 角谱的传播 1.5.4 衍射孔径对角谱的效应 1.6 两种电介质的界面上光波的反射和折射 1.6.1 反射定律和折射定律 1.6.2 菲涅耳公式 1.6.3 全反射和倏逝波 1.6.4 全反射条件下反射光的相移 1.6.5 全反射条件下透射光波场的坡印亭矢量 1.6.6 古斯-汉欣(Goos-Hanchen)位移 1.7 光波在金属中的传播 1.7.1 金属中的电磁场方程 1.7.2 单色平面波在电介质-金属界面上的折射 1.7.3 线偏振光在电介质-金属界面上反射以后偏振态的变化 1.7.4 金属的光学常数和金属表面反射光的偏振态 1.7.5 金属表面的强度反射率第2章 干涉理论基础和干涉仪第3章 光学薄膜的基本知识第4章 标量衍射理论基础第5章 部分相干光理论第6章 光学成像系统特性分析的傅里叶光学方法第7章 晶体光学的基本知识第8章 晶体的光学效应习题参考文献附录A 傅里叶光学中常用函数和定理附录B 德拜积分的计算附录C 常用函数的傅里叶变换表附录D 偏振椭圆中参量关系式推导附录E 晶系的对称操作数和点群符号的意义附录F 应变光学系数索引
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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这本书简直是为我这种基础扎实但想深入钻研的物理系学生量身定做的!我以前学光学的时候,总觉得有些概念总是模棱两可,尤其是在处理复杂的光场调控和非线性光学效应时,总感觉缺少一本能系统性地把理论和前沿应用串联起来的权威参考书。拿到这本《高等光学教程》后,我简直是如获至宝。它的叙事逻辑非常清晰,从波动光学的基础理论出发,逐步过渡到更精深的几何光学和物理光学,每一个公式的推导都详略得当,既保证了严谨性,又不会让初学者望而却步。特别让我惊喜的是,它对傅里叶光学和衍射理论的讲解达到了教科书级别的深度,我甚至发现其中对某些特定积分变换的应用方式,比我之前参考的几本经典教材处理得更加巧妙和直观。对于我目前正在做的关于超分辨成像的课题来说,书中关于相干光和部分相干光的理论分析,提供了坚实的数学基础,让我能更好地理解和优化实验中的光束整形技术。这本书的难度跨度掌握得非常好,既能满足本科高年级学生对系统知识的需求,也能作为研究生进行专业学习和研究的得力助手。我甚至已经开始期待能把书中的相关章节作为我未来讲义的参考蓝本了。

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作为一名已经工作多年的光学工程师,我经常需要在有限的时间内快速回顾和消化一些前沿技术背后的基础原理。市面上很多教材要么过于基础,知识点停留在上世纪的水平,要么就是过于偏重某个窄小的研究方向,缺乏宏观的视野。这本书的出现,恰好填补了这个空白。它对光与物质相互作用的描述,简直是一部微观层面的交响乐。我尤其关注的是书中关于光与原子、分子能级跃迁的讨论,虽然篇幅不算极端详尽,但其逻辑链条的完整性非常出色,清晰地勾勒出了激光物理学的理论基石。阅读过程中,我仿佛重新走进了那个充满探索欲的实验室,每一个概念的引入都像是新的工具被解锁。这本书的编排风格非常“内敛”,不张扬,但每一页都蕴含着深厚的功力。例如,它对光散射理论的处理,从瑞利散射到拉曼散射的脉络梳理,层次分明,使人能一眼看出不同散射机制背后的物理差异。这本书更像是一本“工具箱”,需要时可以随时从中提取出最精准的概念模型来指导实际的系统优化,而不是一味地灌输知识点。

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我得说,这本书的排版和图示设计真的值得点赞。在学习像光学这样高度依赖空间想象力的学科时,视觉辅助至关重要。这本书在这方面做得非常出色,它所使用的插图和示意图,质量高得令人惊叹。它们不是那种粗糙的、为了凑页数而放上去的简单线条图,而是经过精心设计的,能够精准地传达复杂的空间关系和光路结构。特别是它在讲解复杂成像系统,比如目镜或者显微镜物镜的设计原理时,书中的截面图和光线追迹图,清晰地展示了像差的来源和矫正策略,这比单纯阅读文字描述要有效得多。此外,这本书在处理数学符号和公式时,规范性极高,字体选择和间距处理都非常舒适,长时间阅读下来眼睛不易疲劳。从一个纯粹的“阅读体验”角度来看,这本书也绝对称得上是一流的产品。它让我愿意花更多的时间去沉浸其中,去细细品味那些原本可能因为阅读障碍而被跳过的关键步骤。这对于理解那些微妙的物理细节至关重要。

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说实话,我刚开始对这本《高等光学教程》抱有很高的期望,毕竟“高等”二字摆在那里。但当我翻开后,它的表现远超出了我的预期,尤其是在它对现代光学分支的覆盖程度上,展现出了极强的包容性和前瞻性。我最欣赏的是作者在描述偏振光学时,不仅仅停留在琼斯矩阵和斯托克斯矢量的基本操作层面,而是深入探讨了光在各向异性介质中的传播特性,以及如何利用这些特性设计出高效的偏振元件。书中关于晶体光学的部分,讲解得细致入微,特别是对双折射现象和波片工作原理的剖析,图文并茂,即便是一个复杂的空间光学系统,也能通过书中的理论模型迅速捕捉到其核心的光学行为。更让我觉得它与众不同的是,它似乎在刻意避免陷入过于晦涩的纯数学推导,而是将数学工具作为服务于物理理解的桥梁。举个例子,它在介绍惠更斯-菲涅耳原理时,结合了场的概念,使得衍射的图像形成过程不再是抽象的积分运算,而是真正“看”到了光波如何叠加和干涉。这本书的价值在于,它成功地将经典物理的严谨与现代工程的实用性完美地结合在了一起,为我接下来的实验设计提供了无数灵感。

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坦白讲,我刚开始接触这本书时,对其广阔的内容范围有些忐忑,生怕它为了追求“全”而牺牲了“深”。然而,事实证明,我的担忧完全是多余的。这本书的深度和广度取得了惊人的平衡。例如,在介绍光学薄膜理论时,它不仅覆盖了基本的反射和透射计算,还深入探讨了增透膜、高反射膜以及布拉格反射的原理,并且引入了矩阵方法来处理多层膜系,这对于需要设计精密光学镀膜的专业人员来说,简直是不可多得的资料。更让我感到惊喜的是,它对光学测量和仪器学的引入,使整本书的理论与实践的连接更加紧密。它没有仅仅停留在理论推导的象牙塔中,而是将这些知识落脚到了实际的干涉仪和光谱仪的工作原理上。这种“理论指导实践,实践反哺理论”的结构,让学习过程充满了内在的驱动力。这本书的厚度似乎在暗示着其内容的丰富性,但翻阅之后,你会发现,每一个章节的密度都非常高,绝无任何水分,是真正意义上的精品力作。

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神马叫做身不由己。。

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