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出版者:北京师范大学出版社

作者:北京师范大学出版社

出品人:

页数:59

译者:

出版时间:2000-7

价格:4.80元

装帧:

isbn号码:9787303023127

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书籍简介：《现代光学导论与应用前沿》 第一部分：光学基础理论的深度探索 本书旨在为物理学、光电子学、材料科学以及相关工程领域的学生和研究人员提供一套全面而深入的光学基础理论框架，并在此基础上探讨当代光学研究的前沿动态与实际应用。全书结构严谨，逻辑清晰，从最基本的电磁波理论出发，逐步构建起经典光学、几何光学、波动光学直至量子光学的大厦。 第一章：电磁波的本质与光的描述 本章首先回顾麦克斯韦方程组在真空和介质中的应用，详细阐述光作为横电磁波的本质。内容涵盖光波的矢量特性、坡印廷矢量与能量流、光在理想介质中的传播。随后，深入探讨光的偏振现象，包括线偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光的产生、分析和相互转化，并引入琼斯矩阵和穆勒矩阵等数学工具对复杂偏振态进行精确描述。 第二章：几何光学与成像系统 几何光学作为光线传播的简化模型，在本章中得到详尽的论述。从费马原理出发，推导出光线的反射定律和折射定律（斯涅尔定律）。重点分析了平面、球面和抛物面反射镜及透镜的光线追迹和成像原理。我们详细分析了简单光学仪器（如放大镜、望远镜、显微镜）的结构和性能，并对成像系统中的基本像差——球差、彗差、像散、场曲和色差——的成因、量化分析及校正方法进行了深入的探讨。本章特别关注了衍射极限理论对成像分辨率的根本性制约。 第三章：波动光学与干涉现象 本章转向对光波动性的精确描述。首先引入惠更斯-菲涅耳原理，并基于此原理推导了光的衍射理论，详细分析了单缝、双缝、多缝以及圆孔的夫琅禾费衍射图样。随后，核心内容聚焦于光的干涉。从杨氏双缝实验的严谨数学推导到更为复杂的迈克尔逊干涉仪、马赫-曾德尔干涉仪的工作原理和实际应用，无不体现了对光程差与相位差的精确控制。本章还涵盖了薄膜干涉（如牛顿环、干涉滤光片）的原理，并引入了傅里叶光学概念，将干涉和衍射现象置于空间频率域进行统一的分析。 第四章：晶体光学与双折射 本章深入研究光在各向异性介质——晶体中的传播特性。详细阐述了晶体的光学特性，包括正、负单轴晶体和双轴晶体。重点解析了双折射现象，如偏振光的出射路径、波片的原理（如四分之一波片和半波片），以及如何利用这些光学元件来控制光的偏振状态。本章还介绍了反射和折射在晶体表面的复杂行为，以及它们在偏振分析中的应用。 第二部分：现代光学的前沿进展与技术应用 在奠定坚实的经典光学基础后，本书将视角转向20世纪以来发展起来的现代光学分支，特别是量子光学、激光技术及先进成像方法。 第五章：激光的原理与工程 激光（受激辐射光放大）作为现代科技的基石，在本章中被系统阐述。内容包括：受激辐射与吸收的量子力学基础、粒子数反转的实现、激光振荡器的结构（增益介质、谐振腔设计），以及激光的五大特性（单色性、方向性、相干性、高亮度）。本章详细分析了不同类型的激光器，如气体激光器、半导体激光器、固体激光器的工作机制，并探讨了它们在光谱学、精密测量和工业加工中的关键作用。 第六章：量子光学导论 本章为进阶内容，探讨光与物质相互作用的量子层面。从光子的概念出发，引入光场量子化理论，阐述了相干态、压缩态等非经典光态的产生和表征。重点讨论了量子干涉效应，如Hong-Ou-Mandel（HOM）干涉，及其在量子信息科学中的基础地位。本章也简要介绍了光电效应、康普顿散射等光与物质相互作用的基本量子过程。 第七章：非线性光学现象与应用 当光场强度足够高时，介质的宏观极化率不再是光场强度的线性函数，从而产生一系列非线性光学效应。本章详细分析了二次谐波产生（SHG）、参量下转换（OPG）和三次谐波产生（THG）的物理机制、相位匹配条件及效率计算。这些非线性过程是产生新频率光源和进行超快光谱探测的关键技术。 第八章：光散射与光谱技术 本章关注光与介质相互作用后产生散射的现象。除了经典瑞利散射和米氏散射外，重点解析了拉曼散射的量子机理，及其在分子结构分析中的重要性。深入探讨了布里渊散射，并基于这些散射机理，详细介绍了多种现代光谱学仪器（如傅里叶变换光谱仪、共聚焦拉曼显微镜）的工作原理和数据处理方法。 第九章：先进成像与传感技术 本部分将理论知识应用于实际的高端技术领域。内容包括： 全息术： 从记录和再现光波振幅和相位的原理出发，详述数字全息和计算全息技术。 光学断层扫描（OCT）： 分析基于低相干干涉原理的生物医学成像技术，及其在非侵入式组织深度成像中的应用。 自适应光学系统： 阐述如何通过实时监测和补偿大气湍流或系统像差，以恢复高分辨率成像，广泛应用于天文望远镜和眼科学。 光纤光学基础： 探讨全内反射在光纤中的应用，介绍模式理论、光纤损耗、色散，以及光纤在高速通信和传感中的核心地位。 全书最后附有大量的例题、习题与工程案例分析，旨在巩固读者的理论理解，并培养其解决实际光学问题的能力。本书的编写力求深入浅出，平衡理论的严谨性与工程应用的前瞻性，是光学领域学习者的理想参考资料。

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我特别喜欢这本书在设计上的一些小细节。比如，每章开始都有一个简短的知识点梳理，寥寥几句话就把这一章的核心内容概括出来了，这对于我快速回顾和复习很有用。然后，练习题的设置也很有层次感，从基础的填空、选择，到稍复杂的计算、应用题，再到一些拓展性的思考题，这样可以满足不同水平学生的学习需求。我注意到它的一些应用题场景设计得非常巧妙，需要我运用所学的数学知识去分析和解决实际问题，这让我觉得数学不仅仅是纸上的公式，更是解决生活难题的工具。而且，书的纸张质量也很好，用笔写起来不会洇墨，这点对于经常做笔记的我来说很重要。整体感觉，这是一本用心制作的练习册，能看出编者在教学上的经验和思考。

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这本书我才刚拿到手，封面设计还挺简洁大方的，颜色搭配也比较舒服，不是那种花里胡哨的。我特意翻了几页，里面的排版挺清晰的，字体大小适中，读起来不费劲。感觉挺适合我这种平时学习时间不多，但又想把基础知识巩固一下的人。里面的题目类型似乎挺多样化的，有选择题、填空题，还有一些需要动笔写解答的题目，这一点我挺喜欢的，这样可以全面地考察自己的掌握程度。而且，我注意到每道题下面都留有一定的空白区域，这样方便我在做题的时候直接在书上写下过程和答案，不用另外找纸，很省事。不过，我还没开始做题，所以具体难度和实用性还有待检验。总的来说，初步印象还是不错的，期待它能帮助我更好地理解和消化课本上的知识。

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说实话，我买这本书主要是因为它看起来很“专业”。那种厚实的感觉，以及扉页上印刷的各种信息，都让我觉得这绝对是一本精心编排的教材配套练习。我粗略地浏览了一下目录，感觉知识点覆盖得很全面，从最基础的定义、概念，到比较复杂的公式、定理，似乎都有涉及。我尤其关注的是它对重点和难点的处理方式。我看到有些题目旁边标注了“易错点”或者“关键点”，这对于我这种容易迷糊的学生来说，简直是福音。我最怕的就是花了大量时间去做题，结果发现全是自己经常出错的地方，这本书似乎在这一点上考虑到了。而且，我注意到它的一些例题解析非常详细，一步一步地都写得很清楚，不像有些书只是简单地给个答案，这种细致的讲解对于我理解解题思路很有帮助。

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拿到这本练习册，我最看重的是它的“配套”属性。我希望它能和我正在使用的教材的教学进度和内容高度契合，这样我在学习新知识的时候，就能立即找到相应的练习来巩固。从我翻看的几页来看，它的章节划分和知识点梳理都与我之前对初中数学教材的了解非常相似，这让我感到很放心。我最怕的就是买到一本和课本内容脱节的练习册，那样反而会浪费我的时间和精力。我仔细看了看题目，感觉它涵盖了教材中大部分重要的知识点，并且对一些容易考查的题型也有专门的练习，这对于我准备考试非常有帮助。我期待着用它来查漏补缺，把那些我掌握得不太牢固的知识点彻底弄懂。

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我之前试着做了一两个章节的题目，感觉还挺有挑战性的，但又不是那种完全做不下去的难度。它似乎很懂得如何循序渐进地引导学生。开始的题目比较基础，主要是用来巩固概念和基本运算，做起来比较顺手，能给自己建立一点信心。然后，题目难度会逐渐提升，开始加入一些需要结合多个知识点才能解决的问题，这正好锻炼了我的综合运用能力。我发现，有些题目设置的场景很贴近生活，让我觉得学习不那么枯燥，也更容易理解抽象的数学概念。而且，每道题下面的答案解析也很详尽，不仅给出了正确的答案，还解释了为什么会是这个答案，以及其他的可能解法，这让我能够举一反三，学习到更多东西。

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