现代光学基础 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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☆☆☆☆☆

出版者:

作者:钟锡华

出品人:

页数:460

译者:

出版时间:2012-9

价格:50.00元

装帧:

isbn号码:9787301174692

丛书系列:

图书标签:

物理
光学
普物教材
光学
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具体描述

钟锡华编著的《现代光学基础(第2版普通高等教育十一五国家级规划教材)》内容九章：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、干涉装置与光场的时空相干性和激光、多元多维结构的衍射与分形光学、傅里叶变换光学与相因子分析方法、光全息术、光在晶体中的传播、光的吸收、色散和散射。全书含有图和照片超过600幅，精心编配例题71道、习题186道，且习题另配有作者编写的《题解指导》一书。

本书系统而深入地论述了从经典波动光学到现代变换光学的基本概念和规律、典型现象和重要应用，系作者近三十多年来，在北京大学物理系讲授光学课程所积淀的学识和经验的新总结。概念清晰、图像丰富、推演简洁、内容新颖和语言明净，是本书的一个显著特色。

《现代光学基础(第2版普通高等教育十一五国家级规划教材)》是一本颇有广度和深度的基础光学著述，可作为高等院校物理类专业光学课程的教科书，也可供与光学学科相关的各科学技术领域的研究生和科技人员学习参考。

经典力学导论内容提要本书是一本面向物理学专业本科生和研究生初学者的经典力学教材，旨在系统、深入地介绍经典力学的基本原理、数学框架及其在解决实际问题中的应用。全书内容涵盖了从牛顿力学基础到拉格朗日力学、哈密顿力学的核心概念，并穿插了大量的物理背景和数学工具的介绍，力求使读者不仅掌握计算技巧，更能理解物理图像和理论的内在逻辑。第一部分：牛顿力学的回归与深化本书伊始，我们并未简单重复高中物理中已知的牛顿运动定律。相反，我们着重于惯性系和参考系的精确定义，并引入伽利略变换作为基础的时空观。第一章运动学基础与矢量分析：详细回顾了描述三维空间运动所需的数学工具，包括坐标系的选择、位移、速度和加速度的矢量表示。重点讨论了曲线运动的微分几何描述，引入了自然坐标系（沿轨道的切向、法向和副法向）的概念，这对于分析约束运动至关重要。第二章动量、能量与守恒律：从牛顿第二定律出发，严格推导出动量定理和角动量定理。能量部分，我们深入探讨了功的概念，区分了保守力和非保守力，并基于对称性原则（通过诺特定理的初步引入，尽管其完整形式将在后续章节深入探讨）阐述了能量守恒的深刻物理意义。对于变质量系统，如火箭运动，进行了详细的分析。第三章约束、振动与刚体：约束系统是经典力学的核心挑战之一。本章详细介绍了完整约束和非完整约束的区别，并重点讲解了如何处理约束力（例如，在单摆和圆锥摆问题中）。在振动方面，系统地分析了单自由度和耦合振动系统（如耦合简谐振动子），引入了正规模式（Normal Modes）的概念，为后续处理连续介质奠定基础。刚体运动部分，定义了转动惯量张量，并深入分析了欧拉角，最终推导出刚体绕固定点转动的欧拉方程，并讨论了陀螺进动的物理模型。第二部分：解析力学的优雅——从变分原理到广义坐标本部分是全书的理论核心，旨在将力学从基于矢量和微分方程的牛顿形式，提升到基于标量泛函和变分法的更抽象、更普适的拉格朗日形式。第四章最小作用量原理与变分法基础：变分法是连接宏观运动与微观路径的桥梁。本章首先介绍了函数空间和泛函的概念。核心内容是欧拉-拉格朗日方程的推导，并严格论证了费马原理（对光线）和哈密顿原理（对力学系统）的本质一致性——即自然过程遵循的最小作用量原理。第五章拉格朗日力学：基于哈密顿原理，我们系统地建立了拉格朗日量 $L = T - V$ 的框架。通过使用广义坐标 $q_i$ 和广义速度 $dot{q}_i$，我们能够优雅地处理复杂的约束问题，避免了显式计算约束力。本章详细应用拉格朗日方程求解复杂的系统，包括驱动的摆、电磁场中的带电粒子（引入了广义势的概念）。第六章对称性、守恒量与诺特定理：诺特定理被提升到核心地位。我们严谨地阐述了广义坐标下的对称性（或守恒量）与坐标或时间无关性之间的联系。本章将证明动量、角动量和能量的守恒，是拉格朗日量对特定坐标或时间的偏导数为零的直接结果。第七章周期性运动与小振动分析：利用拉格朗日量，我们重新审视周期性运动。对于小振动系统，系统的拉格朗日量可以被展开，导出一个二次型的动能和势能。这自然引出了质量矩阵和刚度矩阵，通过求解特征值问题（即求解 $det(mathbf{D} - omega^2 mathbf{M}) = 0$），可以精确地确定系统的所有正规频率，这是分析复杂机械和分子振动的标准方法。第三部分：哈密顿力学的深化与经典场论的展望本部分将力学框架进一步抽象化，引入相空间的概念，为通向量子力学和统计力学的过渡做准备。第八章勒让德变换与哈密顿力学：通过勒让德变换，我们将描述从 $(q, dot{q})$ 空间转向相空间 $(q, p)$，其中 $p_i = partial L / partial dot{q}_i$ 是广义动量。本章的核心是哈密顿函数 $H(q, p, t)$ 的建立，以及基于此导出的哈密顿正则方程，这是一组一阶微分方程组，比拉格朗日方程的二阶形式在理论分析上更为简洁。第九章相空间分析与泊松括号：深入探讨了哈密顿力学在相空间中的几何解释。泊松括号 ${f, g}$ 被引入，它不仅是检验守恒量的强有力工具（如果 ${f, H}=0$，则 $f$ 是守恒量），而且构成了经典力学与量子力学对易关系的基础。本章详细演示了泊松括号的性质及其在求解哈密顿方程中的应用，特别是正则变换的理论。第十章连续系统与场论的萌芽：经典力学最终必须扩展到包含无穷多自由度的系统，例如弹性波或电磁场。本章将拉格朗日形式推广到场论，引入了拉格朗日密度 $mathcal{L}$，并推导出描述场量运动的欧拉-拉格朗日偏微分方程。这为理解麦克斯韦方程组的经典场论起源提供了力学视角。附录：包含必要的微积分、矢量微积分和基础矩阵代数回顾，以确保读者在数学上无后顾之忧。目标读者与学习成果本书的编写遵循从具体到抽象、从已知到未知的原则。它要求读者具备扎实的微积分和线性代数基础。成功学完本书的读者将能够： 1. 熟练运用牛顿定律分析具有复杂约束和非惯性系下的物理问题。 2. 掌握拉格朗日力学的建立过程，并能利用变分原理高效求解多自由度系统。 3. 理解对称性与守恒量的深刻联系（诺特定理）。 4. 建立哈密顿量，理解相空间的概念，并能运用泊松括号进行理论分析。 5. 为进一步学习高等量子力学、统计物理和经典场论打下坚实的理论基础。

作者简介

目录信息

读后感

评分☆☆☆☆☆

钟锡华爷爷的书的一大特点就是阅读体验极佳，不像有些教材看着看着就想睡觉…不仅能用于波动光学学习，里面很多内容同样可以帮助对不少原子物理和晶体学实验的理解。很多书对这方面都是摆个方程糊弄一下就完了，不少欧美的教材，甚至大名鼎鼎的"费恩曼物理讲义"也忽视了晶体衍...

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

这本书最让我感到惊喜的是，它对非线性光学现象的介绍，简直是教科书级别的典范。我以前接触的非线性光学资料，要么过于侧重实验操作和设备参数，要么就是堆砌一堆爱尔兰常数和张量方程，让人望而却步。但《现代光学基础》采取了一种截然不同的叙事方式。它从光的强度对介质极化率的影响入手，非常自然地导出了二倍频产生（SHG）、和频产生（FHG）等现象的机理。作者巧妙地使用了受激辐射的概念来解释增益和饱和效应，使得那些复杂的相互作用过程变得逻辑自洽。特别是书中对光在光纤中传输非线性效应（如自相位调制、克尔效应）的阐述，结合了时域和频域的分析，非常直观。我尤其喜欢它在讨论光孤子形成条件时，所展现出的对色散和非线性平衡性的深刻见解。这种处理方式，不仅让读者明白了“发生了什么”，更重要的是，解释了“为什么会这样”，而且是通过最基本的光与物质相互作用的原理推导出来的，严谨且富有洞察力。这对于从事光纤通信或激光物理研究的人来说，无疑是一份宝贵的参考。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验，怎么说呢，像是在攀登一座巍峨但规划合理的山峰。你刚开始觉得每一步都很吃力，因为作者对于数学工具的使用，毫不含糊，大量的偏微分方程、复杂积分和矩阵运算贯穿始终。我记得在讲衍射理论那一部分，它并没有满足于菲涅尔或夫琅禾费近似的简单应用，而是花了大量的篇幅去解释孔径函数、点扩散函数（PSF）的物理意义，并将其与随机过程和统计光学联系起来。这对我一个习惯了经典几何光学和标量衍射理论的读者来说，是一个巨大的挑战，但同时也是一种享受。它强迫你放下“光学就是光线”的旧有思维，去真正理解光波在空间中的能量分布和信息传递机制。书中对傅里叶光学在图像处理中的应用描述得极为细致，不仅仅是停留在“傅里叶变换=频谱分析”的肤浅层面，而是深入探讨了光学系统作为线性空间滤波器的工作原理，包括像差对传输函数的影响。读完这部分，我立刻回头翻阅了我以前收藏的几本关于光学成像的书籍，发现很多高级概念突然就变得清晰可解了。这套书的价值，正在于它搭建了从基础数学到前沿应用的坚实桥梁，但前提是，你得愿意花时间去啃那些硬骨头。

评分☆☆☆☆☆

这本书，坦白说，我刚拿到手的时候，心里是有点犯嘀咕的。我一直以为光学的学习就那样，无非是高中物理里的反射、折射，然后加上大学基础物理里的一些矢量分析和波动的概念。我期望的是一本能清晰梳理经典理论，然后顺带提一下傅里叶光学那种稍微深入一点的工具书。然而，当我翻开它，尤其是看到前几章对电磁场基础的铺垫时，我就知道，这本《现代光学基础》绝对不是我预想中的那种“复习手册”。它真正想做的是，把光学——这个被许多人视为“成熟”学科的领域——重新置于现代物理的框架下审视。作者在处理光的波动性和粒子性之间的辩证关系时，并没有采取那种机械的“波粒二象性”口号式的讲解，而是通过精妙的数学推导，将光场的演化与量子力学的基本假设联系起来。尤其让我印象深刻的是，它对光的相干性、偏振态的描述，不再是停留在琼斯矩阵那种代数层面，而是引入了密度矩阵的概念，这对于理解激光、非线性光学等现代技术背后的物理机制，简直是醍醐灌顶。那种感觉就像是，你一直都在看黑白电影，突然有人递给你一副高清彩色眼镜，所有的细节瞬间鲜活起来了。对于那些想真正理解现代光通信、光学计量乃至微纳光子学的人来说，这种从最底层原理出发的构建，是不可或缺的基石。

评分☆☆☆☆☆

坦白讲，这本书的排版和插图质量，是我近年来读到的理工科专业书籍中最上乘的之一。要知道，光学这种学科，高度依赖于清晰的几何图示和准确的数学符号表达。很多教材的图样，要么模糊不清，要么比例失调，严重影响了对物理图像的建立。而这本书在这方面做得极为出色。无论是描述光束的传输（如高斯光束的腰斑、束腰移动），还是展示偏振态的演化轨迹，图示都精准且信息量极大。举个例子，在讲解角动量和光束时，它附带的那些三维矢量图和螺旋相位板的示意图，立刻就让原本抽象的拓扑荷概念变得具象化了。更值得称赞的是，作者似乎深谙读者的阅读习惯，总是在关键的公式推导之后，插入一段总结性的文字，解释该公式的物理含义和适用范围，而不是让读者完全沉浸在符号的海洋中。这种对“可读性”的重视，在如此深入的教材中是难能可贵的。它让我感觉作者不仅是位物理学家，更是一位出色的教育者，深知如何引导读者跨越理解的鸿沟。

评分☆☆☆☆☆

如果说这本书有什么需要改进的地方，或许就是它对量子光学前沿的涉及略显保守。当然，我理解《现代光学基础》这个书名定位的含义，它主要侧重于将经典电磁学和半经典理论推向极致，为现代光学打下坚实基础。但鉴于当前光物理研究的趋势，像单光子源、量子纠缠光场的制备与测量，以及腔QED（腔量子电动力学）等热点问题，如果能有哪怕一个专门的章节，用与全书一致的严谨性进行讨论，那就更完美了。目前的介绍大多点到为止，更多是作为一个“展望”出现。这或许是篇幅和定位的权衡，但我总觉得，对于一个如此扎实地从基础出发构建起光学体系的书籍来说，在收尾时能再进一步，展示一下这套理论体系在最前沿领域是如何“战斗”的，会更能激发年轻读者的研究热情。不过，瑕不掩瑜，它成功地将我从一个“光学应用者”的角色，提升到了一个“光学原理思考者”的高度，这已经是非常了不起的成就了。

评分☆☆☆☆☆

研读中，第3600本

评分☆☆☆☆☆

结构太烂了，把衍射干涉的内容拆在三章里，没有光波折射基础就开始半波损失，真服了。但是内容还算丰富。

评分☆☆☆☆☆

结构太烂了，把衍射干涉的内容拆在三章里，没有光波折射基础就开始半波损失，真服了。但是内容还算丰富。

评分☆☆☆☆☆

研读中，第3600本

评分☆☆☆☆☆

研读中，第3600本