前言
目前普通高校光电信息类和光学工程类专业的物理光学课程的教学时数,据了解都不大,一般在50学时左右,因此很需要一本篇幅不太大的教材。本书就是在这一需求背景下编写的。
本书包括波动光学和量子光学两部分内容。波动光学部分以光的电磁理论为基础,介绍波动光学最基本的内容:光的反射和折射,光的吸收、色散和散射,光的干涉、衍射和偏振等。量子光学部分介绍光的量子理论、其创立所依据的几个著名实验(黑体辐射、光电效应、康普顿效应)和激光的有关知识。把量子光学内容写入本书,主要是考虑到许多院校的相关专业没有开设专门的激光课程,而关于光量子理论的内容在“大学物理”课程中又学习的太少。
本书在介绍传统光学内容的同时,非常关注它们的现代应用和发展。例如,说到全反射时,联系它在光纤通信中的应用和隐失波的应用;介绍夫琅禾费衍射时,指出在夫琅禾费衍射中存在的傅里叶变换关系,并且应用傅里叶变换来计算夫琅禾费衍射分布;介绍完干涉和衍射之后,又不失时机地把传统光学概念引伸到全息照相和光学信息处理。作者多年的教学实践证明,以这种方式介绍现代光学,既可以使学生比较容易地学到现代光学的知识,又沟通了现代光学与传统光学的内在联系。
本书是一本简明教程,内容只包括物理光学最基本的概念、原理、定律和应用。对于学习本书有余力和想进一步深入学习的学生,以及有志报考研究生的学生,可参考作者所编著的《物理光学(第3版)》,以及配套的《物理光学学习指导与题解》。
关于本书内容的处理,还需一提的是,本书公式的推导力求简练,不刻意追求严密,而更侧重于其物理意义和应用。此外,为方便教师组织教学和学生自学,在各章都安排了不少的例题、思考题和习题,在各章章末还编写了一个“小结”。为便于查阅,将本书涉及的傅里叶变换和贝塞尔函数的数学知识,写成附录A和附录B。附录C则是一张与物理光学相关的诺贝尔物理学奖年表,编写此表的目的是想展示物理光学研究的重要性,也殷切地希望今天的莘莘学子明天能够榜上有名。
本书由广州大学梁铨廷、刘翠红共同编著,梁铨廷负责全书的设计和定稿。
本书在编写过程中得到广州大学教材出版基金的资助,得到广州大学领导的鼓励和支持,在此谨表示衷心的感谢。
作者还要感谢电子工业出版社,是韩同平编辑的热诚和出色的工作,才使本书在短时间内得以面世。
由于作者水平有限,书中难免有错误和不妥之处,恳请广大教师和读者批评指正。
作 者
2010年仲夏
于广州大学