光学（第五版）（英文版）

本书是国际经典光学教材，20世纪70年代末即在国内翻译出版，全球被译为6种语言的版本，以其精确、权威、全面的视野和出色的配图而著称，在光学教材中处于领导地位。全书内容在光学理论和光学仪器与器件的介绍方面取得较好平衡，内容基本覆盖我国光学课程的主要教学内容，课程体系也和我国光学教学相接近。 主要内容分为四部分。*部分为第1~4章，主要介绍光学基础知识，为后续内容提供预备。第1章回顾光学的历史；第2章介绍波动的知识；第3章介绍电磁理论，光子和光的基础知识；第4章介绍光的传播。第二部分为第5~6章，分别介绍几何光学和几何光学的深入拓展。第三部分为第7~12章，是物理光学的内容，分别介绍光的叠加规律、偏振、干涉、衍射、傅里叶变换及其在光学中的应用、相干理论。第四部分即第13章，是现代光学的内容。每章*后都有一定量的习题，全书*后附有部分习题的详细解答

Hecht 是位于美国纽约的Adelphi 大学物理系最受欢迎的教授，主 要教授大学物理和光学课程。 对物理与数学、物理与艺术之间的 关系造诣极深，著作颇丰。自1967 年以来，他共写了97 部作品，这些著作被译 成10 种语言，全世界7870 个图书馆藏有他的著作，其中最经典的便是他编写的 这本光学教材。除此之外，他还编著了《Schaum's outline collegephysics》，《Schaum's outline algebra，Physics》等经典教材.为此，Eugene Hecht 1989年度获得了美国 艺术图书奖.。 Hecht 是位于美国纽约的Adelphi 大学物理系最受欢迎的教授，主 要教授大学物理和光学课程。 对物理与数学、物理与艺术之间的 关系造诣极深，著作颇丰。自1967 年以来，他共写了97 部作品，这些著作被译 成10 种语言，全世界7870 个图书馆藏有他的著作，其中最经典的便是他编写的 这本光学教材。除此之外，他还编著了《Schaum's outline collegephysics》，《Schaum's outline algebra，Physics》等经典教材.为此，Eugene Hecht 1989年度获得了美国 艺术图书奖.。

第1章 A Brief History 光学简史9
1.1 Prolegomenon 开场白9
1.2 In the Beginning 初始时期9
1.3 From the Seventeenth Century 十七世纪以来10
1.4 The Nineteenth Century 十九世纪12
1.5 Twentieth-Century Optics 二十世纪的光学15
第2章 Wave Motion 波动18
2.1 One-Dimensional Waves 一维波18
2.2 Harmonic Waves 谐波22
2.3 Phase and Phase Velocity 相位和相速度26
2.4 The Superposition Principle 叠加原理28
2.5 The Complex Representation 复数表示30
2.6 Phasors and the Addition of Waves 相矢量和波的相加31
2.7 Plane Waves 平面波32
2.8 The Three-Dimensional Differential Wave Equation 三维波动微分方程36
2.9 Spherical Waves 球面波37
2.10 Cylindrical Waves 柱面波39
2.11 Twisted Light 盘旋的光39
Problems 习题41
第3章 Electromagnetic Theory, Photons, and Light 电磁理论、光子和光45
3.1 Basic Laws of Electromagnetic Theory 电磁理论的基本定律46
3.2 Electromagnetic Waves 电磁波54
3.3 Energy and Momentum 能量和动量57
3.4 Radiation 辐射69
3.5 Light in Bulk Matter 光在大块物质中76
3.6 The Electromagnetic-Photon Spectrum 电磁-光子谱83
3.7 Quantum Field Theory 量子场论90
Problems 习题92
第4章 The Propagation of Light 光的传播96
4.1 Introduction 引言96
4.2 Rayleigh Scattering 瑞利散射96
4.3 Reflection 反射104
4.4 Refraction 折射108
4.5 Fermat’s Principle 费马原理117
4.6 The Electromagnetic Approach 电磁学研究方法121
4.7 Total Internal Reflection 全内反射133
4.8 Optical Properties of Metals 金属的光学性质139
4.9 Familiar Aspects of the Interaction of Light and Matter 光和物质相互作用的
一些熟知方面142
4.10 The Stokes Treatment of Reflection and Refraction 对反射和折射的斯托克斯
处理方法147
4.11 Photons, Waves, and Probability 光子、波与概率148
Problems 习题151
第5章 Geometrical Optics 几何光学159
5.1 Introductory Remarks 引言159
5.2 Lenses 透镜159
5.3 Stops 光阑183
5.4 Mirrors 反射镜188
5.5 Prisms 棱镜199
5.6 Fiberoptics 纤维光学204
5.7 Optical Systems 光学系统215
5.8 Wavefront Shaping 波前整形239
5.9 Gravitational Lensing 引力透镜244
Problems 习题246
第6章 More on Geometrical Optics 几何光学的进一步讨论255
6.1 Thick Lenses and Lens Systems 厚透镜和透镜组255
6.2 Analytical Ray Tracing 解析法光线追迹259
6.3 Aberrations 像差266
6.4 GRIN Systems GRIN（梯度折射率）系统284
6.5 Concluding Remarks 结束语286
Problems 习题286
第7章 The Superposition of Waves 波的叠加290
7.1 The Addition of Waves of the Same Frequency 同频波的相加291
7.2 The Addition of Waves of Different Frequency 异频波的相加302
7.3 Anharmonic Periodic Waves 非谐周期波308
7.4 Nonperiodic Waves 非周期波318
Problems 习题332
第8章 Polarization 偏振338
8.1 The Nature of Polarized Light 偏振光的本质338
8.2 Polarizers 起偏器346
8.3 Dichroism 二向色性347
8.4 Birefringence 双折射351
8.5 Scattering and Polarization 散射和偏振361
8.6 Polarization by Reflection 反射引起的偏振363
8.7 Retarders 推迟器366
8.8 Circular Polarizers 圆偏振器373
8.9 Polarization of Polychromatic Light 多色光的偏振374
8.10 Optical Activity 旋光性375
8.11 Induced Optical Effects—Optical Modulators 感生光学效应——光调制器380
8.12 Liquid Crystals 液晶384
8.13 A Mathematical Description of Polarization 偏振的数学描述387
Problems 习题392
第9章 Interference 干涉398
9.1 General Considerations 一般考虑398
9.2 Conditions for Interference 发生干涉的条件402
9.3 Wavefront-Splitting Interferometers 分波阵面干涉仪405
9.4 Amplitude-Splitting Interferometers 分振幅干涉仪416
9.5 Types and Localization of Interference Fringes 干涉条纹的类型和定位432
9.6 Multiple-Beam Interference 多束光的干涉433
9.7 Applications of Single and Multilayer Films 单层和多层薄膜的应用441
9.8 Applications of Interferometry 干涉测量术的应用446
Problems 习题452
第10章 Diffraction 衍射457
10.1 Preliminary Considerat ions 初步考虑457
10.2 Fraunhofer Diffraction 夫琅禾费衍射465
10.3 Fresnel Diffraction 菲涅耳衍射505
10.4 Kirchhoff’s Scalar Diffraction Theory 基尔霍夫标量衍射理论532
10.5 Boundary Diffraction Waves 边界衍射波535
Problems 习题536
第11章 Fourier Optics 傅里叶光学542
11.1 Introduction 引言542
11.2 Fourier Transforms 傅里叶变换542
11.3 Optical Applications 光学应用552
Problems 习题583
第12章 Basics of Coherence Theory 相干性理论初步588
12.1 Introduction 引言588
12.2 Fringes and Coherence 条纹和相干性590
12.3 Visibility 可见度594
12.4 The Mutual Coherence Function and the Degree of Coherence 互相干函数和
相干度597
12.5 Coherence and Stellar Interferometry 相干性与测星干涉测量术603
Problems 习题609
第13章 Modern Optics: Lasers and Other Topics 现代光学：激光器与其他课题612
13.1 Lasers and Laserlight 激光器和激光612
13.2 Imagery—The Spatial Distribution of Optical Information 成像——光学信息的
空间分布638
13.3 Holography 全息术652
13.4 Nonlinear Optics 非线性光学667
Problems 习题672
Appendix 1 附录1677
Appendix 2 附录2680
Table 1 表1681
Solutions to Selected Problems 部分习题解答685
Bibliography 参考文献708
Index 索引712
List of Tables 本书正文中附表的清单722