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出版者:电子工业

作者:苏本庆主编

出品人:

页数:310

译者:

出版时间:2007-8

价格:28.00元

装帧:

isbn号码:9787121047114

丛书系列:

图书标签:

• 数字电路
• 电子技术
• 数字电子
• 电路分析
• 逻辑电路
• 半导体
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• 电子设计

现代光学原理与应用 内容简介： 本书深入浅出地阐述了现代光学领域的核心理论、基本定律以及广泛的前沿应用。全书结构严谨，逻辑清晰，旨在为读者构建一个全面而系统的光学知识框架，特别是侧重于现代技术发展中至关重要的部分。 第一部分：光的基础与几何光学 本部分首先回顾了光的本质及其电磁波理论基础，包括麦克斯韦方程组在光学中的应用和光场的概念。随后，我们详细探讨了经典的几何光学。这不仅包括光的传播规律（如光的直线传播、反射定律和折射定律），还深入分析了斯涅尔定律的推导及其在界面上的应用。 几何光学部分着重于成像系统的分析。我们对理想透镜和反射镜的成像特性进行了详尽的建模，引入了光线追迹法，并结合高斯光瞳、像差理论（如球差、彗差、像散、场曲和色差）来解释和校正实际光学系统中的缺陷。此外，对复杂光学元件（如棱镜、光栅）在光束偏折和色散中的作用也进行了详尽的数学描述。本部分内容为后续的波动光学和精密光学设计奠定了坚实的数学基础。 第二部分：波动光学与干涉 波动光学是理解光现象本质的关键。本章从惠更斯-菲涅耳原理出发，详细阐述了光的叠加原理和相干性。我们引入了傅里叶光学的基础概念，用数学工具描述光的传播和衍射过程。 干涉现象的分析是本部分的核心。我们系统地研究了不同类型的干涉，包括杨氏双缝干涉、薄膜干涉（如牛顿环、迈克尔逊干涉仪）。对于每一种干涉配置，本书不仅给出了定性的描述，更提供了精确的干涉条纹强度分布公式，并讨论了如何利用这些公式进行精密测量，例如在长度、折射率和波长测量中的应用。此外，对马赫-曾德尔干涉仪等用于气流、应力分析的干涉设备的工作原理也进行了深入剖析。 第三部分：衍射理论与偏振 光的衍射现象揭示了光波的有限孔径效应。我们从夫琅禾费衍射（Fraunhofer Diffraction）入手，分析了单缝、圆孔以及多缝光栅的衍射图样，并计算了其角分辨率。随后，过渡到菲涅耳衍射（Fresnel Diffraction），讨论了近场效应和菲涅耳波带法，这对理解光学系统的近场成像特性至关重要。 光栅理论作为一种重要的色散元件，被单独进行深入探讨。我们推导了光栅方程，分析了不同级次衍射光的强度分布，并讨论了刻痕密度、刻线形状对衍射效率的影响，以及全息光栅的应用前景。 偏振光是描述光波横波特性的重要方面。本章从自然光、线偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光的产生机制入手，详细分析了布儒斯特角、马吕斯定律以及光的双折射现象（如波片的工作原理）。我们采用琼斯演算和穆勒矩阵等数学工具，对复杂偏振态的转换和测量进行了严谨的分析。 第四部分：激光物理与量子光学基础 激光技术是现代光学最具革命性的成就之一。本部分首先回顾了光的量子性，引入了爱因斯坦的自发辐射和受激辐射系数关系。随后，详细阐述了激光器的基本结构和工作原理，包括增益介质、谐振腔、泵浦机制以及阈值条件。 本书重点讨论了不同类型的激光器，如气体激光器（He-Ne）、固体激光器（Nd:YAG）和半导体激光器的工作特性。对激光束的特性，如高相干性、单色性、低发散性，进行了深入的物理学解释。此外，还涉及了激光的非线性光学效应初步，如频率倍增、参量振荡等。 第五部分：光学系统设计与现代应用 最后一部分将理论知识应用于实际的光学工程领域。我们探讨了成像系统的光瞳函数、点扩散函数（PSF）和调制传递函数（MTF），这些是评估光学系统成像质量的关键指标。本书详细介绍了现代光学设计中常用的优化方法，包括设计规范的制定、初始结构的搭建以及利用优化算法（如Zernike多项式拟合）对系统进行优化。 在应用方面，本书涵盖了多个前沿领域： 1. 光纤光学基础： 讲解了光导纤维的结构、光在光纤中的全内反射条件、模式传播理论（单模与多模光纤）以及色散和损耗的机理。 2. 成像与传感： 讨论了现代相机构件（如CCD和CMOS传感器）的工作原理及其在图像采集中的作用。 3. 光学计量： 介绍了几种先进的非接触式测量技术，如激光多普勒测速、轮廓测量（白光干涉）等。 4. 光学元件制造技术： 简要概述了精密光学元件的加工和检测方法，如计算机控制光学加工（CCOP）和干涉仪检测。 本书内容涵盖了从经典光学到现代激光、光纤应用的全景图，理论深度适中，注重物理图像的建立和工程应用的结合，适合作为高等院校物理学、电子信息工程、精密仪器专业的教材或参考书。

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这本书的编排和内容呈现方式，可以说是我近期阅读体验中最令人耳目一新的一本。它的结构清晰，逻辑性强，每一章都像是一个精心构建的积木，层层递进，将读者引向更深的理解。我尤其喜欢书中对于概念的引入方式，通常会先抛出一个实际问题或现象，然后引出相关的数字电子技术概念来解释，这种“问题导向”的学习方法，让我在阅读过程中始终保持高度的参与感和解决问题的动力。作者并没有回避技术细节，但他的处理方式非常巧妙，将复杂的技术原理融入到通俗易懂的语言和生动的图示之中。我过去对集成电路、微处理器这些概念总是感到望而生畏，但通过这本书的讲解，我发现它们并没有想象中那么神秘。书中还穿插了一些历史故事和发展脉络，让我了解了数字电子技术是如何一步步发展至今的，这不仅增加了阅读的趣味性，也让我对这项技术有了更宏观的认识。读完这本书，我感觉自己对数字电子技术的基本原理有了扎实的掌握，对电子设备的工作方式也有了全新的认识，甚至开始思考一些关于未来科技发展的可能性。

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这本书的独特性在于它成功地将晦涩的理论知识与生动的现实应用巧妙地结合起来。对于我这样并非专业出身的读者来说，很多关于数字电路和逻辑设计的概念起初是相当令人困惑的。然而，作者运用了一系列创新性的教学手法，使得这些复杂的主题变得清晰易懂。例如，书中对二进制数系的解释，并没有止步于单纯的数学转换，而是通过生动的图示和生活中的实例，例如灯泡的亮暗、开关的通断，来阐释其在数字系统中的核心作用。这种“从具象到抽象”的讲解方式，极大地降低了学习门槛。此外，书中对组合逻辑和时序逻辑电路的讲解，也并非流于表面，而是通过循序渐进的案例分析，逐步引导读者理解它们在现代电子设备中的关键作用，从简单的门电路组合到复杂的微处理器内部结构，都描绘得有条不紊。我尤其欣赏书中对于集成电路制造工艺的简要介绍，这让我对电子产品从设计到成品的整个过程有了更深的认识。读完之后，我感觉自己不仅掌握了数字电子技术的基本原理，更对它如何驱动着现代科技的发展有了更深刻的理解和欣赏。

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我原本以为这本书会是一本纯粹的教科书，充斥着大量的理论公式和枯燥的图表，用来应付考试或者作为参考资料。然而，当我真正开始阅读时，我发现自己完全错了。这本书的叙述方式非常平易近人，像是有一位经验丰富的老师在旁边耐心讲解，而不是生硬地灌输知识。作者的语言风格十分接地气，他擅长将复杂的概念拆解成易于理解的部分，并通过生活中的例子来辅助说明。举个例子，在讲解逻辑运算时，作者并没有直接抛出逻辑表，而是通过“开灯”或者“选择是否出门”这样的场景来形象地说明“与”、“或”、“非”门的作用。这种寓教于乐的方式，让我感觉阅读过程非常轻松愉快，一点也不觉得疲惫。更让我印象深刻的是，书中对于实际应用案例的选取非常贴切，几乎都是我们日常生活中能接触到的电子产品。这让我能够将书本上的理论知识与现实世界的运作联系起来，从而加深理解。读完这本书，我感觉自己不再是那个对数字电子技术一无所知的小白，而是对这个领域有了初步的认识和兴趣，甚至萌生了进一步深入学习的念头。

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说实话，我之前对“数字电子技术”这个领域完全是空白的，感觉它离我的生活很遥远，充满了冰冷的机器和晦涩的代码。抱着试试看的心态翻开了这本书，结果却给了我一个大大的惊喜。这本书简直就是一本“数字电子技术入门指南”，它的语言风格非常温和，没有那种劝退人的专业术语，即使是完全没有基础的读者，也能轻松上手。作者就像一位和蔼的长辈，用最简单的方式，把最核心的知识点讲得清清楚楚。我印象最深刻的是，书中用了大量形象生动的比喻来解释一些抽象的概念，比如把逻辑门比作“开关”，把时序电路比作“记忆装置”，这些比喻让我一下子就明白了那些看似复杂的原理。而且，书中还穿插了很多关于计算机、通信设备等我们生活中常用到的电子产品如何工作的例子，这让我觉得所学知识非常有实际意义，不再是纸上谈兵。读完这本书，我感觉自己对数字电子技术不再感到畏惧，反而充满了好奇，开始主动去了解更多相关的信息，甚至想去尝试一些简单的电子实验。

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这本书真的让我大开眼界！我一直对电子产品背后的原理感到好奇，但又觉得那些电路图和公式太枯燥乏味。没想到，这本书用一种非常生动有趣的方式，把“数字电子技术”这个听起来很高深的主题，变成了一场引人入胜的探索之旅。刚翻开的时候，我以为会面对一堆晦涩难懂的专业术语，但作者的讲解方式完全颠覆了我的想象。他从最基础的概念讲起，比如“0”和“1”这两个看似简单的数字，是如何构建起整个数字世界的。然后，通过大量的实例和类比，把逻辑门、触发器这些核心概念解释得明明白白，甚至我这个完全没有电子背景的人，也能理解它们的工作原理。最让我惊喜的是，书中有很多关于实际应用的例子，比如我们每天都在使用的手机、电脑，甚至是家里的智能电器，它们内部的数字电子技术是如何工作的。这让我觉得，原来那些我们习以为常的科技产品，背后蕴含着如此精妙的设计和智慧。这本书不仅仅是教会我知识，更重要的是点燃了我对这个领域的兴趣。我开始主动去思考，去观察身边的电子设备，甚至开始尝试去理解一些简单的电路。感觉自己打开了一扇新的大门，对未来充满了探索的渴望。

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