光学按理来说应该分两部分,几何光学和物理光学。

先说物理光学吧,这个东西很多人推荐赵凯华,我不知道为什么,但是个人认为在中文教材里,赵凯华的可读性远远不如这本:

我这么说是因为赵凯华的光学,光的电磁理论和光的偏振两部分是真的不咋地,讲偏振器件不提矩阵有点让人费解。相比之下,梁铨廷的物理光学就会好很多。而且在光的衍射这一节里面,梁铨廷的诠释也比赵凯华详细的多。

再者就是几何光学,梁铨廷的缺点在于没有几何光学,赵凯华的几何光学讲的挺多的,还很详细,但是缺点在于没有矩阵理论,讲几何光学不讲矩阵理论太掉价了。有了矩阵理论,再学过一点点原子物理,你就能自己搞出来激光理论了。就算是为了之后学习高斯光束谐振腔理论做铺垫也不应该忽略矩阵理论。

其实真正想了解几何光学,不如去看阿诺尔德《经典力学的数学方法》,如果你看了,就明白我为什么会这么说,不过光学入门的话这个还是算了。

大部分学校喜欢用的Hecht Optics也不适合初学,倒是很适合复习时候拿来当提纲自己写总结笔记。如果是入门的话,考虑国内的中文教学环境,建议看梁铨廷,配合赵凯华几何光学那一章,然后去学习一下几何光学ABCD 理论,这样的话,基本上可以算是一只脚迈进光学的大门了。


这学期上课用的教材是Hecht的Optics,读著就快疯掉了,非常好奇这样差的书是怎么出到第5版的。内容非常丰富,但更像是词条式的百科全书,而不是教材。很多现象三五句话就能说清楚,他却要写大段论述,很多时候我完全不知道他到底想表达什么,读完也不得要领。

推荐Lipson, Lipson和Lipson的Optical Physics,条理非常清晰,论述简明凝练,内容也同样丰富,注重应用,最后一章还简单介绍了一下量子光学。


别动不动就波恩光学原理,费曼物理学讲义了。。。个人感觉这两本书更适合当作资料来查阅而不是初学者用来仔细学习(欢迎拍砖),当然时间非常非常充足的人除外。

这里推荐几本侧重物理专业的中文光学书籍,适合将来想做光学方向的或者与光学相关方向研究的初学者,个人认为光学这门科目入门难度不是很大,但是涉及面很广,如果题主将来想做相关研究,见多识广并打下一个扎实的基础是很有必要的。按照人们对光的不同尺度的特性的关注可以把光学划分为几何光学、波动光学和量子光学,在不同研究领域又可以有信息光学、偏振光学、固体光学、导波光学等。下面会对相关书籍做一些推荐。

首推钟锡华的《现代光学基础》和《光学习题思考题解答》:

对于初学者,钟的书讲解详细,贴近现实中的物理现象,充满丰富形象的插图,有利于打下扎实的基础和建立清晰物理图像,比如下面两图

这样的图像是在其他的光学书中很难看到的,以及,每章最后两节都会介绍一些密切相关的科学前沿,这些能够很好的丰富初学者对光学的理解。

其中每章也不乏下图这样用来丰富专业知识的例题

《光学习题与思考题解答》中含有很多生活现象分析的思考题,这些题在夏令营面试和考研复试中比较常见。

另外推荐母国光院士的《光学》作为补充

钟锡华的书是一本纯粹波动光学的教程,而母国光院士对几何光学、辐射计量学等部分都有很清晰流畅的讲解,是很好的补充。

下面推荐几本我本科期间用到的几本光学书籍(中文)

1.固体光学

「固体光学」--莫党

「颜色的物理与化学颜色的15钟起源」--K.拿骚著,李士杰译

这是我CUPT『粉末的颜色』题目用到的两本书,个人觉得是比较值得收藏的书。

2.偏振光学

「偏振光学」--廖延彪

「矩阵光学」--阎吉祥

廖延彪的书里对偏振光学元件的介绍很详细,做与偏振光有关实验研究的同学可以参考,偏振光学少不了矩阵,阎吉祥这本除了有大量偏振光学的内容外,对几何光学的矩阵描述也有很多介绍。

先写到这.........


这取决于入什么门了。中学、本科、研究生、科研工作者的要求都不同。

光学在中学的占比不大,都是一些基本知识,做一些光线追迹图,中学物理更多的是力学内容。

本科生的要求是:

郁道银与谈恒英老师的《工程光学》第三版,梁全廷老师的《物理光学》第三版,周炳琨老师的《激光原理》。这三本书是核心课程,我本科的时候就是自学的这三本书,至今受益终身。

研究生阶段的培养就很大不同了,因导师而异了。有的导师会选择更多的专业课,专业化。我发现本科过来的学生们往往是知其然而不知其所以然,对基本概念可以对答如流,但对如何将这一概念应用到实际项目中欠缺火候。作为导师,我对研究生的基础要求比较高。对光学深刻的理解加上一个广而博的基础有助于将来的发展,无论是多学科交叉、跨领域合作都会有非常大的帮助。一般要求读完《光学原理》wolf的原版,费曼的《物理学讲义》,Goodman的《傅立叶光学导论》,沃尔夫冈的《数字图像处理》,奥本海姆的《信号与系统》,博伊斯坦的《模拟电子技术》,再加上一些CAD或者工程制图作基础,这也印证一句话光机电不分家。进阶会学习大量数学课程《数值分析》,《矩阵论》,《随机过程》,《最优化演算法》,《小波与滤波器组》等等,毕竟物理做到后面就是做数学。


本科是光电信息科学与工程,研究生是光学工程

本科学的光学类的书籍包括:李晓彤《几何光学 像差 光学设计》、姚启钧《光学教程》、苏显渝《信息光学》、周炳琨《激光原理》、英文的《光电子学与光子学》、《工程电磁场》(作者不记得了,毕竟光是一种波),自认为学的比较好的是《光学教程》《几何光学 像差 光学设计》《工程电磁场》

研究生上学期学的光学类的课程:明海的《光电子技术》、《傅里叶光学》(所用书籍是傅里叶导论,即非常著名的那本书)、《现代光学干涉计量原理》(讲的类似于统计光学)

研究生下学期光学类的课程:《统计光学》《半导体光学》《微光学》《高等激光技术》《激光原理及应用》《工程光学》

课余时间我看的光学类的书籍有:《物理光学》《剪切干涉进展》《应用光学》《光学设计》《现代光学设计方法》《变焦距光学系统设计》《现代光学薄膜技术》(研究方向需要)


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