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第9章 像差的衍射理论429

9.1 存在像差时的衍射积分430

9.1.1 衍射积分430

9.1.2 位移定理；参考球的更换431

9.1.3 强度和波阵面平均形变之间的关系433

9.2 像差函数的展开433

9.2.1 泽尼克圆多项式433

9.2.2 像差函数的展开436

9.3 初级像差的容限条件438

9.4 单种像差衍射图样442

9.4.1 初级球差444

9.4.2 初级彗差447

9.4.3 初级像散447

9.5 广延物的成像450

9.5.1 相干照明450

9.5.2 不相干照明453

第10章 部分相干光的干涉和衍射459

10.1 引言459

10.2 实多色场的复数表示461

10.3 光束的关联函数466

10.3.1 两束部分相干光的干涉；互相干函数和复相干度466

10.3.2 互相干的谱表示469

10.4 准单色光的干涉和衍射471

10.4.1 准单色光的干涉；互强度472

10.4.2 扩展不相干准单色光源光场互强度和相干度的计算474

（a）范西特－泽尼克定理474

（b）霍普金斯公式478

10.4.3 一个例子479

10.4.4 互强度的传播484

10.5 宽带光的干涉和谱相干度；关联感生的光谱改变486

10.6 几项应用491

10.6.1 扩展不相干准单色光源像中的相干度491

10.6.2 聚光器对显微镜分辨率的影响494

（a）中肯照明494

（b）科勒照明496

10.6.3 部分相干准单色照明成像498

（a）互强度在光学系统中的传输498

（b）透射照明下物的成像500

10.7 有关互相干的几个定理503

10.7.1 不相干光源光场互相干的计算503

10.7.2 互相干的传播505

10.8 严格的部分相干性理论506

10.8.1 互相干的波动方程506

10.8.2 互相干传播定律的严格表述508

10.8.3 相干时间和有效光谱宽度511

10.9 准单色光的偏振特性514

10.9.1 准单色平面波的相干矩阵515

（a）完全非偏振光（自然光）519

（b）完全偏振光519

10.9.2 几种等效表示；光波的偏振度520

10.9.3 准单色平面波的斯托克斯参量523

第11章 严格的衍射理论526

11.1 引言526

11.2 边界条件和表面电流527

11.3 平面屏衍射；电磁形式的巴比涅原理529

11.4 平面屏产生的二维衍射530

11.4.1 二维电磁场的标量性质530

11.4.2 平面波组成的角谱530

11.4.3 对偶积分方程形式的表述533

11.5 平面波的半平面二维衍射534

11.5.1 E偏振情况的对偶积分方程之解534

11.5.2 解的菲涅耳积分表示536

11.5.3 解的性质539

11.5.4 H偏振情况的解543

11.5.5 一些数值计算544

11.5.6 与近似理论和实验结果的比较546

11.6 平面波的半平面三维衍射547

11.7 定域光源所产生的场在半平面上的衍射550

11.7.1 一个平行于衍射边的线电流550

11.7.2 一个偶极子554

11.8 其他问题556

11.8.1 两个平行半平面556

11.8.2 平行错位叠加半平面的无穷堆垛558

11.8.3 一条窄带559

11.8.4 其他相关问题560

11.9 解的惟一性561

第12章 光在超声波上的衍射562

12.1 现象的定性描述和麦克斯韦微分方程的理论处理（概述）562

12.1.1 现象的定性描述562

12.1.2 麦克斯韦方程的理论处理（概述）564

12.2 超声衍射的积分方程处理方法567

12.2.1 E偏振情况的积分方程568

12.2.2 积分方程的试探解569

12.2.3 衍射谱中和反射谱中的光波振幅表达式572

12.2.4 逐次逼近法的方程解572

12.2.5 一些特别情况的一级和二级谱线强度表达式575

（a）δ/ξ<<1并且ξ远大于1575

（b）ξ≈1/2,δ<<1575

（c）正入射（ξ=0）,δ<<1576

12.2.6 一些定性结果576

12.2.7 拉曼－纳斯近似578

第13章 不均匀媒质产生的散射580

13.1 标量散射理论基础580

13.1.1 基本积分方程的推导580

13.1.2 一级玻恩近似583

13.1.3 周期势产生的散射587

13.1.4 多重散射590

13.2 散射势重建衍射层析术原理592

13.2.1 散射场的角谱表示593

13.2.2 衍射层析术的基本定理595

13.3 光学截面定理598

13.4 倒易关系604

13.5 Rytov级数606

13.6 电磁波的散射608

13.6.1 电磁散射理论的积分－微分方程608

13.6.2 远场609

13.6.3 电磁波散射的光学截面定理611

第14章 金属光学614

14.1 波在导体中的传播614

14.2 金属面的反射和折射618

14.3 金属光学常数电子论初探626

14.4 波在分层导电媒质中的传播；金属膜理论628

14.4.1 透明基片上的单层吸收膜629

14.4.2 吸收基片上的单层透明膜633

14.5 导电球产生的衍射；米氏理论634

14.5.1 问题的数学解635

（a）场的德拜势表示635

（b）场分量的级数展开式639

（c）缔合勒让德函数和柱面函数有关公式一览646

14.5.2 米氏公式的一些结果647

（a）分波647

（b）两种极端情况648

（c）散射光的强度和偏振652

14.5.3 总散射和消光656

（a）某些一般考虑656

（b）计算结果657

第15章 晶体光学661

15.1 各向异性媒质的介电常数661

15.2 各向异性媒质中单色平面波的结构663

15.2.1 相速度和光线速度663

15.2.2 光在晶体中传播的菲涅耳公式666

15.2.3 确定传播速度和振动方向的几何作图法669

（a）波法线椭球669

（b）光线椭球671

（c）法线曲面和光线曲面672

15.3 单轴晶体和双轴晶体的光学特性673

15.3.1 晶体的光学分类673

15.3.2 光在单轴晶体中的传播674

15.3.3 光在双轴晶体中的传播676

15.3.4 晶体折射679

（a）双折射679

（b）圆锥折射681

15.4 晶体光学测量686

15.4.1 尼科耳棱镜686

15.4.2 补偿器687

（a）1/4波片687

（b）巴比涅补偿器688

（c）索累补偿器689

（d）Berek补偿器690

15.4.3 晶片干涉690

15.4.4 单轴晶片的干涉图694

15.4.5 双轴晶片的干涉图696

15.4.6 晶体媒质的光轴定位和主折射率测定698

15.5 应力双折射和形序双折射699

15.5.1 应力双折射699

15.5.2 形序双折射702

15.6 吸收晶体704

15.6.1 光在吸收型各向异性媒质中的传播704

15.6.2 吸收晶片的干涉图709

（a）单轴晶体709

（b）双轴晶体710

15.6.3 二向色性偏振器711

附录A 变分法714

A.1 欧拉方程——极值的必要条件714

A.2 希尔伯特独立性积分和哈密顿－雅可比方程715

A.3 致极曲线场717

A.4 从哈密顿－雅可比方程的解确定全部致极曲线719

A.5 哈密顿正则方程720

A.6 自变量不显现在被积函数中时的特殊情况721

A.7 不连续地段722

A.8 Weierstrass条件和勒让德条件（极值的充分性条件）724

A.9 当路线的一端点被约束在一曲面上时变分积分的极小值726

A.10 雅可比极小值判据727

A.11 例一：光学727

A.12 例二：质点力学729

附录B 光学、电子光学和波动力学732

B.1 基本形式的哈密顿类似732

B.2 变分形式的哈密顿类似734

B.3 自由电子的波动力学737

B.4 光学原理对电子光学的应用738

附录C 积分的渐近近似740

C.1 最陡下降法740

C.2 稳定相法744

C.3 二重积分745

附录D 狄拉克δ函数747

附录E 洛伦兹－洛伦茨定律严格推导所用的一个数学引理（2.4.2节）752

附录F 电磁场中不连续态的传播（3.1.1节）754

F.1 各场矢量中不连续变化的相互关系754

F.2 运动不连续面处的场756

附录G 泽尼克圆多项式（9.2.1节）758

G.1 一些一般考虑758

G.2 径向多项式R±m n（ρ）的显表达式760

附录H 谱相干度不等式｜μ12（ν）｜≤1的证明（10.5节）764

附录I 倒易不等式的证明（10.8.3节）765

附录J 两个积分的计算（12.2.2节）767

附录K 标量波场中的能量守恒（13.3节）770

附录L 琼斯引理的证明（13.3节）772

著者索引774

英汉内容索引790