具体描述
《电磁兼容标准汇编:电工电子产品类卷》主要内容：电磁兼容(EMC)是以电磁场理论为基础，包括信息、电工、电子、通信、材料、结构等学科的边缘学科；也是一门研究在有限的空间、时间和频率资源条件下，各种电工、电子设备或系统在同一电磁环境中可以相互兼容，而不致引起性能降低的应用科学技术。
在我国，电磁兼容问题已广泛受到政府、企业和消费者的关注，电磁兼容认证工作已开展多年，电磁兼容国家标准已发布一百多项，涉及电工、电子、电力、通信、信息技术、广播电视、车辆等多个领域。这些标准为我国各行业的电磁兼容标准化工作提供了重要的技术依据，并有力地促进了电磁兼容事业的发展。为满足广大电磁兼容技术人员的要求，2002年，我们组织选编了《电磁兼容标准汇编》，将这些电磁兼容标准分卷结集出版，以方便广大读者使用。此套汇编出版的宗旨是以市场和企业的需要为导向，推动我国EMC认证工作的进行并有助于推动我国EMC标准和国际EMC标准的接轨。
现代光学与光子学导论 第一部分：光学基础与电磁波理论 本书旨在为读者提供现代光学与光子学领域的全面而深入的导论。我们从基础的电磁波理论出发，构建理解光现象的物理基础。 第1章：电磁场与麦克斯韦方程组的复习与拓展 本章首先回顾了经典的麦克斯韦方程组在真空和介质中的微分和积分形式。我们将重点探讨这些方程在描述光传播时的适用性和局限性。内容涵盖： 静场与时变场的统一描述： 对法拉第电磁感应定律和安培-麦克斯韦定律的深入分析，强调位移电流在电磁波产生中的核心作用。 平面电磁波的解析： 详细推导了均匀、无损介质中平面波的传播方程，并求解了其横电波（TE）和横磁波（TM）的通解形式。探讨了相速、群速、波长与频率之间的关系，并引入了复数表示法以简化场量的描述。 坡印廷矢量与能量流密度： 严格推导出坡印廷定理，并对时间平均坡印廷矢量进行计算，用以量化电磁波携带的能量和动量。 第2章：光的传播与物质的相互作用 本章将焦点从自由空间转向光与物质的边界。我们利用边界条件来分析光束在不同介质界面上的行为。 菲涅耳公式的推导与应用： 详细推导了光线以任意角度入射到理想导体、理想电介质界面时的反射和透射系数。特别关注了布鲁斯特角和临界角现象，并分析了斯涅尔定律的矢量形式。 反射和折射的几何光学近似： 建立几何光学与波动光学的联系，阐述了光线作为波前法线在宏观尺度上的有效性。引入了光路原理（费马原理）作为几何光学的核心。 介质中的色散与吸收： 讨论了洛伦兹（Lorentz）经典振子模型，解释了材料的相对介电常数和磁导率如何依赖于频率。分析了克拉默斯-克罗尼格（Kramers-Kronig）关系，并区分了正常色散与反常色散。 第二部分：几何光学与成像系统 几何光学是理解传统光学器件工作原理的基石。本部分侧重于利用光线追踪和矩阵方法来分析成像质量。 第3章：成像系统的基本原理与矩阵光学 本章系统介绍描述光学系统性能的工具，特别是基于光线追迹的数学方法。 基点与平面： 定义和计算系统的焦点、主平面、节点（后节点和前节点）。 角图矩阵（Ray Transfer Matrix, ABCD 矩阵）： 详细介绍如何利用ABCD矩阵描述通过一系列透镜和自由空间传播的光线参数演化。分析了系统的矩阵乘法规则和系统的倍率、焦距的确定。 理想成像的限制： 讨论了横向放大率和角向放大率的定义，以及如何利用矩阵方法分析多级系统的总放大倍数。 第4章：透镜系统与像差理论 本章深入探讨实际光学系统中的非理想性——像差。 理想透镜系统： 分析薄透镜和厚透镜的成像特性，包括焦距的确定和数值孔径（NA）的概念。 几何像差的分类与分析： 严格区分五种主要的一阶（低阶）几何像差：球差、彗差、像散、场曲和畸变。利用点列图（Spot Diagram）和子午线/弧矢线（Marginal Ray/Sagittal Ray）图来量化这些像差。 消色差与对称设计： 介绍如何通过组合不同材料的透镜（如消色差组合）来校正色差。探讨了双对称系统的设计优势。 第三部分：波动光学与干涉衍射 波动光学部分将处理光的波动特性，特别是干涉和衍射现象，这些是现代计量学和成像技术的基础。 第5章：光的干涉现象 本章专注于相干光束叠加产生的干涉效应。 相干性理论基础： 定义时间相干性和空间相干性。引入了自相关函数和互相关函数，并阐述了光的单色性和光程差的关系。 经典干涉装置分析： 详细分析杨氏双缝干涉、薄膜干涉（包括牛顿环和迈克耳孙干涉仪）。推导了干涉条纹的对比度（能见度）公式，并讨论了如何利用干涉仪进行高精度测量。 多光束干涉： 探讨法布里-珀罗（Fabry-Pérot）干涉仪的工作原理，分析其高分辨率能力背后的物理机制，即透射光谱中的尖锐峰值。 第6章：衍射理论与成像分辨率 本章将光的衍射视为波动光学中最普遍的现象，并将其与成像系统的分辨率极限联系起来。 惠更斯-菲涅耳原理与基尔霍夫衍射公式： 阐述光的衍射现象的波动起源，并推导出基尔霍夫积分公式。 夫琅禾费衍射（远场）： 分析单缝、圆孔、阵列孔径的衍射图样。重点讨论了圆孔衍射与艾里斑的形成，这是理解衍射极限的关键。 瑞利判据与衍射极限： 利用衍射理论严格推导出光学系统的分辨率极限，包括角分辨率和最小可分辨尺寸，并引入了衍射受限的成像系统模型。 傅里叶光学基础： 将衍射过程视为一个傅里叶变换过程，介绍透镜作为傅里叶变换器的角色，并讨论了空间滤波器的概念。 第四部分：现代光子学与新兴领域 本部分将视角转向了20世纪中后期以来发展起来的、以光场调控为核心的新兴技术。 第7章：偏振光学与液晶显示 偏振光是描述光波电场矢量特定空间取向的重要参数。 琼斯矢量与穆勒矩阵： 介绍描述任意偏振态的数学工具。分析了线偏振、圆偏振和椭圆偏振的产生。 光学元件对偏振态的影响： 详细分析了四分之一波片和半波片（波片）的作用机理及其在琼斯矩阵中的表示。 液晶显示（LCD）原理： 介绍液晶分子的电光效应，以及如何利用扭曲向列（TN）和超扭曲向列（STN）模式，结合偏振片和波片，实现像素的光电调制。 第8章：光纤通信与导波光学 本章讨论光在介质波导中的传输特性，这是现代光通信和光电子学的核心。 介质波导理论： 建立二维介质波导（光纤）的亥姆霍兹方程，求解其横向电场和磁场分布。 模态分析： 区分导波模态（如 $ ext{TE}$, $ ext{TM}$, $ ext{HE}$ 模态）的特性。引入归一化频率 ($V$ 值) 来判定单模和多模传播的条件。 光纤特性与损耗： 分析模间色散、模式场直径（MFD）和数值孔径（NA）对光纤传输性能的影响。探讨了瑞利散射等主要的传输损耗机制。 附录 复变函数与拉普拉斯变换回顾 矢量微积分基础 常用光学材料的折射率数据表
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