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出版者:Springer Verlag

作者:Rossing, Thomas D./ Chiaverina, Christopher J.

出品人:

页数:457

译者:

出版时间:1999-9

价格:$ 123.17

装帧:HRD

isbn号码:9780387988276

丛书系列:

图书标签:

光
科学
物理
光学
照明
技术
研究
教育
科普
实验

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具体描述

Visual arts depend on light to communicate, and an understanding of the physical properties of light and color should enhance the communication for both the artist and the viewer. This book is intended for students in the visual arts and for others with an interest in art, but with no prior knowledge of physics. It presents the science of light - that is, the science behind what and how we see. The approach emphasizes phenomena rather than mathematical theories and the joy of discovery rather than the drudgery of derivations - the opposite of "heavy science". The text includes numerous problems, questions for discussion, and suggestions for simple experiments. It considers such questions as - why is the sky blue? - what is the nature of light? - how do mirrors and prisms affect the color of light? - how do compact disks work? - what can visual illusions tell us about the nature of perception? And, it discusses such topics as: the optics of the eye and camera; the physiology of the eye and the nature of color vision; the different kinds of sources of light; photography and holography; symmetry in art and nature; color in printing and painting; and, computer imaging and processing.

好的，以下是一本名为《光之科学》（Light Science）的图书简介，重点描述了书中不包含的内容，力求详细且自然：《光之科学》（Light Science）图书简介引言：探寻光影的边界《光之科学》是一部深度剖析可见光及其相关现象的专著。本书旨在为对光学、电磁波理论以及光与物质相互作用感兴趣的读者提供一个全面、系统的知识框架。我们精心构建了理论深度与实际应用之间的桥梁，力求在严谨的科学叙述中展现光的迷人本质。本书核心内容概述本书首先从电磁波谱的宏观视角切入，明确界定了“光”的物理范畴，主要聚焦于紫外、可见光和红外波段。我们将深入探讨光的波动性与粒子性的辩证统一，通过对麦克斯韦方程组的经典阐释，奠定现代光学的基础。随后，本书详细阐述了几何光学原理，包括光的反射、折射、全反射以及成像系统的基本构成，并分析了透镜、棱镜和反射镜在光学仪器设计中的作用。在波动光学部分，我们详细探讨了光的干涉、衍射和偏振现象。从杨氏双缝干涉实验的精细分析到夫琅禾费衍射在单缝和圆孔中的具体表现，我们力求展示波动的叠加与空间分布规律。偏振理论部分，则涵盖了起偏器、检偏器以及自然光与偏振光的区分，特别是对双折射材料（如方解石）中光程分离的深入讨论。量子光学的前沿探讨是本书的亮点之一。我们回顾了黑体辐射、光电效应等关键实验如何催生了光子概念，并详细讲解了光与原子、分子的能级跃迁机制，这为理解激光的产生奠定了理论基础。本书明确不包含的内容范围为了确保本书的聚焦性和深度，我们特意排除了以下几个领域的内容，这些主题通常属于更专业化或应用导向的领域，不在此次核心探讨的范畴内：一、非电磁波谱范围的辐射研究：本书严格限制在电磁波谱的可见光及临近的紫外、红外波段。因此，以下内容不在本书的讨论范围之内： 1. 高能物理中的伽马射线和X射线产生与应用：我们不涉及核反应、粒子加速器中产生的高频光子，以及这些波段在医学成像（如CT扫描）或天体物理学中的具体技术细节。 2. 射电波与微波技术：关于雷达、无线电通信、微波加热（如家用微波炉的原理）以及这些波段的传输损耗和天线设计，均未包含在本书中。 3. 粒子物理学中涉及的更低能级现象：例如，声学或重力波的传播特性，以及这些波与光的不同性质，均不作探讨。二、纯粹的工程与应用技术层面：尽管本书建立在坚实的物理学基础上，但它并非一本应用技术手册。因此，以下工程实现细节未被纳入本书的论述范畴： 1. 复杂光学仪器的制造工艺：诸如高精度研磨、镀膜技术（如增透膜、高反射膜的化学蒸镀过程）、或者特定光纤的拉制流程等，这些属于材料科学或精密工程的范畴。 2. 计算机图形学与渲染算法：虽然我们讨论了光的传播，但我们不深入探究光线追踪（Ray Tracing）、光子映射（Photon Mapping）或基于GPU的实时渲染算法等计算机科学领域的内容。 3. 商业化成像设备的详细规格：例如，数码相机的CMOS/CCD传感器的电路设计、像素合并技术，或者特定型号的显微镜或望远镜的商业化参数对比，均不在本书的探讨之列。三、生物学与生命科学中的光现象（非基础物理机制）：本书着重于光的物理本质，而非其在生物系统中的复杂功能。因此，我们没有涵盖： 1. 生物化学层面的光合作用机制：详细介绍叶绿素吸收光谱、卡尔文循环等生化过程。 2. 视觉神经科学：眼睛内部感光细胞如何将光信号转化为神经冲动，以及大脑皮层的视觉信息处理过程。 3. 生物发光与荧光标记技术：关于特定生物体（如萤火虫）发光机制的详细生物化学分析，或细胞标记中荧光染料的特定应用案例。四、信息技术与量子计算中的光应用（高阶应用）：对于光在尖端信息技术中的应用，本书仅做理论铺垫，而不涉及具体的技术实现细节： 1. 光纤通信系统的具体架构：例如，WDM（波分复用）系统的具体设备配置、光放大器的设计（如掺铒光纤放大器EDFA的内部结构），或海底光缆的敷设标准。 2. 量子信息处理的硬件实现：我们不探讨量子密钥分发（QKD）的物理层实现、量子计算机中光子作为量子比特（Qubit）的操控技术，或拓扑光子学在信息传输中的具体结构。结论：聚焦于核心物理《光之科学》致力于为读者提供一个扎实、无过多工程噪音的纯粹光学知识体系。通过对经典电磁理论、几何光学、波动光学以及量子光学的系统梳理，我们希望读者能够真正理解光——这种宇宙中最基本、却又最迷人的实体——的内在规律。本书是理论学习的基石，而非特定应用领域的工具书。