ZJ正版 现代光学基础题解指导 钟锡华，周岳明 编著新华书店畅销书籍图书 教材 征订教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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出版社： 北京大学出版社

ISBN：9787301071588

商品编码：26931778491

丛书名： 现代光学基础题解指导

出版时间：2004-05-01

基本信息

书名:《现代光学基础》题解指导

定价：12元

作者:钟锡华，周岳明 编著

出版社：北京大学出版社

出版日期：2004-05-01

ISBN：9787301071588

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：

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目录

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费马原理与变折射率光学
波动光学引论
介质界面光学与近场光学显微镜
干涉装置与光场时空相干性 激光
多元多维结构衍射与分形光学
傅里叶变换光学与相因子分析
光全息术
光在晶体中的传播
吸收·色散·散射

内容提要

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本书对原著《现代光学基础》所含186道习题，均一一作了解答，并借题发挥或扩展引伸，或深化提高或联系其理论背景和实际背景，或说明其训练意图。这类内容，散见于各题，随机从缘，无一定格，权作指导。寓指导于题解之中，正是本书的一个特色，也是书名之来由。
原著《现代光学基础》，系北京市高等教育精品教材首批立项成果，出版于2003年9月（北京大学出版社）。出版后作者和出版社陆续收到读者来电，询问该书的题解何时面世。好在作者心境尚佳，笔境犹顺，于是，便抓紧笔耕，又历经四月，完成此作。愿它在分析和解决现代基础光学中的实际问题时，能成为读者的一个好助手。

文摘

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作者介绍

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现代光学基础：理论与应用 概述 《现代光学基础：理论与应用》是一本全面深入探讨现代光学核心概念、基本原理及其广泛应用的教材。本书旨在为物理学、工程学以及相关领域的研究生和高年级本科生提供坚实的理论基础和开阔的视野。光学作为一门古老而又充满活力的学科，在现代科学技术的发展中扮演着至关重要的角色，从基础研究到尖端科技，无处不见其身影。本书正是为了满足当前快速发展的光学领域对高水平教材的需求而编写。 本书内容覆盖了经典光学向现代光学过渡的关键领域，并着重介绍了现代光学在通信、传感、成像、计量、生物医学等多个前沿领域的应用。我们力求在理论深度和应用广度之间取得平衡，既要使读者掌握光学现象的本质，又要让他们了解光学技术如何解决实际问题，激发其对光学研究的兴趣与热情。 内容详述 第一部分：经典光学回顾与推广 尽管本书聚焦于现代光学，但扎实的经典光学基础是理解后续内容的关键。因此，本书首先对经典光学中的核心概念进行了系统的回顾与梳理。 光的波动性与几何光学：章节首先从惠更斯原理出发，深入阐述光的波动性质，并在此基础上建立几何光学的概念，包括光的传播、反射、折射、成像原理等。我们将通过分析各种光学元件（如透镜、镜子）的成像特性，帮助读者理解复杂光学系统的构建基础。此外，本部分还将探讨相干性、干涉和衍射等基本波动光学现象，为引入量子光学概念奠定基础。 光的电磁理论：本部分将深入介绍麦克斯韦方程组在光学领域的应用，阐明光作为一种电磁波的本质。我们将讨论光的偏振、双折射等现象，并分析不同介质中光的传播特性，包括反射和透射系数的计算。对光与物质相互作用的初步探讨也将为后续章节中更复杂的相互作用模型打下基础。 第二部分：量子光学入门 量子光学是现代光学研究的核心内容之一，它揭示了光子的量子特性，并构成了激光、光通信等现代光学技术的基本原理。 光子的概念与黑体辐射：本章将从普朗克的量子假设和爱因斯坦的光量子假说出发，引入光子的概念。我们将详细讲解黑体辐射的谱分布，以及量子理论如何成功解释这一现象。通过分析光电效应和康普顿散射等实验，进一步强化光子的粒子性认识。 原子光谱与玻尔模型：本章将把光学与原子物理学联系起来，重点讨论原子光谱的离散性及其与电子能级跃迁的关系。我们将深入解析玻尔模型，并在此基础上介绍更精确的量子力学描述，为理解激光的产生机理做铺垫。 激光原理：激光是现代光学最伟大的成就之一。本章将详细讲解受激辐射、粒子数反转、激光腔等激光器的核心组成部分和工作原理。我们将分析不同类型的激光器（如气体激光器、半导体激光器），并讨论激光的相干性、单色性、方向性等优异特性。 光子探测与量子噪声：本章将介绍各种光子探测器的基本原理，如光电二极管、雪崩光电二极管、光电倍增管等，并分析其探测效率和响应速度。同时，我们将深入探讨量子噪声的来源，如散粒噪声、真空噪声等，以及这些噪声对光学测量和通信的影响。 第三部分：现代光学核心理论与技术 在掌握了量子光学的基本概念后，本书将进一步深入探讨现代光学中的关键理论和前沿技术。 光与物质的相互作用（宏观与微观）：本章将从宏观角度出发，分析光在介质中的传播，包括色散、吸收、散射等现象。接着，我们将转向微观层面，详细讲解原子、分子与光子的相互作用，如拉曼散射、荧光、磷光等。这将为理解光谱分析、光学传感等应用提供理论支持。 非线性光学：非线性光学是研究光强足够大时，介质的极化强度不再是电场的线性函数所引起的光学现象。本章将介绍二次谐波产生（SHG）、三次谐波产生（THG）、自聚焦、自频移等重要的非线性光学效应。我们将分析其产生机理，并探讨其在光参量放大、光开关、光限幅器等领域的应用。 光通信技术：光通信是现代信息传输的关键技术。本章将系统介绍光纤通信的原理，包括光信号的产生、传输、接收等环节。我们将讨论光纤的结构、传输损耗、色散等问题，并介绍各种光调制解调技术、光放大器技术（如EDFA）。还将触及自由空间光通信的一些基本概念。 光学测量与计量：光学在精密测量领域发挥着不可替代的作用。本章将介绍干涉仪（如迈克尔逊干涉仪、萨格纳克干涉仪）在长度、折射率、表面形貌等精密测量中的应用。还将探讨全息术的原理及其在三维成像、信息存储等方面的潜力。 现代成像技术：除了传统的成像技术，本章将重点介绍一些现代成像方法，如相干成像、计算成像、自适应光学等。我们将分析这些技术如何克服衍射极限，提高成像分辨率和质量，并在天文观测、生物成像等领域展现出的巨大应用前景。 第四部分：光学在前沿领域的应用 本部分将聚焦于光学在当前最活跃和最具潜力的科学技术领域的应用，展示光学作为一种通用技术如何推动各个学科的发展。 生物医学光学：光学在生物医学领域的应用越来越广泛。本章将介绍光学在生物成像（如荧光显微镜、共聚焦显微镜、多光子显微镜）、疾病诊断（如光谱诊断、光声成像）、光动力疗法（PDT）、眼科治疗（如激光屈光手术）等方面的最新进展和应用。 纳米光学与光子晶体：纳米光学研究亚波长尺度下的光与物质相互作用。本章将探讨表面等离激元、亚波长光束操控等纳米光学现象，以及光子晶体如何实现对光传播的精确控制。这将为超分辨成像、新型光学器件的设计提供思路。 量子信息与量子光学：量子信息是21世纪最具颠覆性的技术之一，而量子光学是实现量子信息处理的关键。本章将介绍量子通信、量子计算、量子传感等概念，并讨论如何利用光子作为量子比特，实现量子纠缠、量子隐形传态等。 光学在工业与环境监测中的应用：除了高科技领域，光学在工业生产和环境监测中也扮演着重要角色。本章将介绍激光加工、光学检测、光谱分析在工业质量控制中的应用，以及光学遥感技术在环境监测、资源勘探等方面的作用。 本书特色 理论体系完整：本书从经典光学基础出发，循序渐进地引入量子光学和现代光学前沿理论，构建了一个完整而系统的知识体系。 理论与实践结合：在阐述理论概念的同时，本书穿插了大量实际应用案例，使读者能够直观地理解光学理论的价值和意义。 图文并茂：本书配有大量的插图、图表和示意图，帮助读者更清晰地理解抽象的光学概念和复杂的物理过程。 注重前沿发展：本书紧跟光学领域的发展步伐，介绍了近年来涌现出的许多前沿理论和技术，如纳米光学、量子信息等。 语言清晰严谨：本书力求语言表述清晰、准确，既满足学术研究的要求，也便于学生理解和掌握。 学习建议 为了更好地学习本书，建议读者在阅读过程中： 1. 扎实掌握数学基础：光学涉及大量的数学工具，包括微积分、线性代数、傅里叶分析等。确保具备良好的数学基础是理解本书的关键。 2. 多做习题：本书每章后都配有适量的习题，通过练习可以加深对理论知识的理解和应用能力。 3. 结合实验：如果条件允许，鼓励读者通过光学实验来验证书中的理论，获得更直观的认识。 4. 关注最新研究进展：光学领域发展迅速，建议读者在学习本书的同时，关注相关的学术期刊和会议，了解最新的研究动态。 《现代光学基础：理论与应用》希望能够成为所有对光学感兴趣的读者手中的良师益友，为他们在光学领域的研究和探索之路提供坚实的支撑和不竭的动力。

评分☆☆☆☆☆

这本书在理论的深度和广度上都做得相当出色，涵盖了现代光学领域的核心概念，并且在每一个主题的讲解上都力求深入浅出。作者们在对各个光学现象进行阐述时，并没有仅仅停留在概念的堆砌，而是深入剖析了其背后的物理机制，并提供了严谨的数学推导。我特别欣赏书中对于一些经典光学实验的详细介绍，比如傅科测量光速的实验，作者不仅介绍了实验的原理和步骤，还对实验过程中可能遇到的困难和注意事项进行了分析，这对于我理解实验的精髓非常有帮助。此外，书中还涉及了一些前沿的光学研究方向，例如非线性光学和量子光学，虽然这些内容可能对初学者来说有一定挑战，但作者的处理方式是循序渐进的，提供了必要的背景知识，并给出了一些参考文献，鼓励读者进一步探索。这本书的知识体系构建得非常完整，能够为读者打下坚实的现代光学基础，为后续更深入的学习和研究奠定良好的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书最大的亮点在于其丰富的例题和习题解析，这对于我这样的学习者来说简直是福音。很多时候，理解了理论知识，但在实际解题时却常常感到无从下手。这本书恰好弥补了这一不足，它提供了大量不同难度和类型的例题，并且对解题思路和过程进行了详细的剖析，让我能够清晰地看到如何将所学的理论知识应用到具体的题目中。一些比较抽象的概念，通过例题的讲解，立刻变得生动起来。比如，在讲解偏振部分时，书中提供的例题涵盖了各种偏振态的分析和转换，并且对每一步计算都进行了详细说明，这让我对偏振的理解达到了一个新的高度。习题部分的设计也十分合理，既有巩固基础的题目，也有一些挑战性的题目，能够有效地检验学习效果，并帮助我发现知识盲点。这些详细的解析，让我感觉不像是在孤军奋战，而是有一个经验丰富的老师在旁边指导。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和印刷质量着实令人称道，纸张的触感温润，字体清晰，即使长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。封面设计简洁大方，带有浓厚的学术气息，很容易让人联想到严谨的治学态度。翻开书页，目录清晰明了，章节划分逻辑性强，能够快速定位到自己需要学习的内容。在内容编排上，作者们显然花了大量心思，将繁复的现代光学知识娓娓道来，循序渐进，即使是初学者也能在其中找到学习的路径。书中配有大量的图示和实例，这些图示不仅精美，而且恰到好处地阐释了抽象的光学原理，使得理论不再枯燥乏味，理解起来也更加直观。例如，关于光的衍射和干涉的章节，作者通过生动的插图展示了惠更斯原理在解释这些现象时的应用，我感觉像是亲身经历了一场光学的实验，豁然开朗。总的来说，这本书在视觉和阅读体验上都给我留下了深刻的良好印象，是一本值得细细品味和珍藏的教材。

评分☆☆☆☆☆

从阅读体验上来说，这本书的叙述风格非常独特，语言流畅且富有逻辑性，没有刻意使用过于晦涩难懂的术语，而是力求用最简洁明了的方式将复杂的概念传达给读者。作者们在行文中，常常会穿插一些有趣的背景故事或者光学史的趣闻，这使得学习过程充满了乐趣，也让我对光学这门学科产生了更深厚的兴趣。我尤其喜欢书中对一些经典物理学家及其研究成果的介绍，这让我了解到现代光学是如何一步步发展到今天的，也感受到了科学探索的魅力。书中的语言风格并没有一成不变，在讲解基础概念时，语言相对平实严谨；而在讨论一些前沿或概念性较强的内容时，则会展现出一种更加活泼生动的笔触，仿佛在与读者进行一场思想的交流。这种多变的叙述风格，使得阅读过程始终保持着新鲜感，有效地避免了因内容单调而产生的疲倦感。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最直观的感受是它紧跟时代发展的步伐，内容的时效性很强。虽然是基础教材，但作者们在选题和内容设置上，并没有墨守成规，而是积极吸收了近年来现代光学领域的一些新进展和新成果。例如，在提到激光器原理时，书中不仅仅介绍了传统的几种激光器，还对新型激光器，如光纤激光器和半导体激光器，进行了一定的介绍，并简要阐述了其工作原理和应用领域。这让我对现代光学的发展有了更清晰的认识，也感受到了光学技术的强大生命力。此外，书中在讨论光学器件和技术时，也融入了一些最新的应用实例，比如在图像处理、生物医学成像等领域的光学应用，这让我看到了光学知识在现实世界中的重要价值。这种与时俱进的精神，使得这本书不仅仅是一本冰冷的教科书，更是一本能够激发学习兴趣、启迪创新思维的优秀读物。