光學按理來說應該分兩部分,幾何光學和物理光學。

先說物理光學吧,這個東西很多人推薦趙凱華,我不知道為什麼,但是個人認為在中文教材裏,趙凱華的可讀性遠遠不如這本:

我這麼說是因為趙凱華的光學,光的電磁理論和光的偏振兩部分是真的不咋地,講偏振器件不提矩陣有點讓人費解。相比之下,梁銓廷的物理光學就會好很多。而且在光的衍射這一節裡面,梁銓廷的詮釋也比趙凱華詳細的多。

再者就是幾何光學,梁銓廷的缺點在於沒有幾何光學,趙凱華的幾何光學講的挺多的,還很詳細,但是缺點在於沒有矩陣理論,講幾何光學不講矩陣理論太掉價了。有了矩陣理論,再學過一點點原子物理,你就能自己搞出來激光理論了。就算是為了之後學習高斯光束諧振腔理論做鋪墊也不應該忽略矩陣理論。

其實真正想了解幾何光學,不如去看阿諾爾德《經典力學的數學方法》,如果你看了,就明白我為什麼會這麼說,不過光學入門的話這個還是算了。

大部分學校喜歡用的Hecht Optics也不適合初學,倒是很適合複習時候拿來當提綱自己寫總結筆記。如果是入門的話,考慮國內的中文教學環境,建議看梁銓廷,配合趙凱華幾何光學那一章,然後去學習一下幾何光學ABCD 理論,這樣的話,基本上可以算是一隻腳邁進光學的大門了。


這學期上課用的教材是Hecht的Optics,讀著就快瘋掉了,非常好奇這樣差的書是怎麼出到第5版的。內容非常豐富,但更像是詞條式的百科全書,而不是教材。很多現象三五句話就能說清楚,他卻要寫大段論述,很多時候我完全不知道他到底想表達什麼,讀完也不得要領。

推薦Lipson, Lipson和Lipson的Optical Physics,條理非常清晰,論述簡明凝練,內容也同樣豐富,注重應用,最後一章還簡單介紹了一下量子光學。


別動不動就波恩光學原理,費曼物理學講義了。。。個人感覺這兩本書更適合當作資料來查閱而不是初學者用來仔細學習(歡迎拍磚),當然時間非常非常充足的人除外。

這裡推薦幾本側重物理專業的中文光學書籍,適合將來想做光學方向的或者與光學相關方向研究的初學者,個人認為光學這門科目入門難度不是很大,但是涉及面很廣,如果題主將來想做相關研究,見多識廣並打下一個紮實的基礎是很有必要的。按照人們對光的不同尺度的特性的關注可以把光學劃分為幾何光學、波動光學和量子光學,在不同研究領域又可以有信息光學、偏振光學、固體光學、導波光學等。下面會對相關書籍做一些推薦。

首推鍾錫華的《現代光學基礎》和《光學習題思考題解答》:

對於初學者,鐘的書講解詳細,貼近現實中的物理現象,充滿豐富形象的插圖,有利於打下紮實的基礎和建立清晰物理圖像,比如下面兩圖

這樣的圖像是在其他的光學書中很難看到的,以及,每章最後兩節都會介紹一些密切相關的科學前沿,這些能夠很好的豐富初學者對光學的理解。

其中每章也不乏下圖這樣用來豐富專業知識的例題

《光學習題與思考題解答》中含有很多生活現象分析的思考題,這些題在夏令營面試和考研複試中比較常見。

另外推薦母國光院士的《光學》作為補充

鍾錫華的書是一本純粹波動光學的教程,而母國光院士對幾何光學、輻射計量學等部分都有很清晰流暢的講解,是很好的補充。

下面推薦幾本我本科期間用到的幾本光學書籍(中文)

1.固體光學

「固體光學」--莫黨

「顏色的物理與化學顏色的15鍾起源」--K.拿騷著,李士傑譯

這是我CUPT『粉末的顏色』題目用到的兩本書,個人覺得是比較值得收藏的書。

2.偏振光學

「偏振光學」--廖延彪

「矩陣光學」--閻吉祥

廖延彪的書裏對偏振光學元件的介紹很詳細,做與偏振光有關實驗研究的同學可以參考,偏振光學少不了矩陣,閻吉祥這本除了有大量偏振光學的內容外,對幾何光學的矩陣描述也有很多介紹。

先寫到這.........


這取決於入什麼門了。中學、本科、研究生、科研工作者的要求都不同。

光學在中學的佔比不大,都是一些基本知識,做一些光線追跡圖,中學物理更多的是力學內容。

本科生的要求是:

鬱道銀與談恆英老師的《工程光學》第三版,梁全廷老師的《物理光學》第三版,周炳琨老師的《激光原理》。這三本書是核心課程,我本科的時候就是自學的這三本書,至今受益終身。

研究生階段的培養就很大不同了,因導師而異了。有的導師會選擇更多的專業課,專業化。我發現本科過來的學生們往往是知其然而不知其所以然,對基本概念可以對答如流,但對如何將這一概念應用到實際項目中欠缺火候。作為導師,我對研究生的基礎要求比較高。對光學深刻的理解加上一個廣而博的基礎有助於將來的發展,無論是多學科交叉、跨領域合作都會有非常大的幫助。一般要求讀完《光學原理》wolf的原版,費曼的《物理學講義》,Goodman的《傅立葉光學導論》,沃爾夫岡的《數字圖像處理》,奧本海姆的《信號與系統》,博伊斯坦的《模擬電子技術》,再加上一些CAD或者工程製圖作基礎,這也印證一句話光機電不分家。進階會學習大量數學課程《數值分析》,《矩陣論》,《隨機過程》,《最優化演算法》,《小波與濾波器組》等等,畢竟物理做到後面就是做數學。


本科是光電信息科學與工程,研究生是光學工程

本科學的光學類的書籍包括:李曉彤《幾何光學 像差 光學設計》、姚啟鈞《光學教程》、蘇顯渝《信息光學》、周炳琨《激光原理》、英文的《光電子學與光子學》、《工程電磁場》(作者不記得了,畢竟光是一種波),自認為學的比較好的是《光學教程》《幾何光學 像差 光學設計》《工程電磁場》

研究生上學期學的光學類的課程:明海的《光電子技術》、《傅裏葉光學》(所用書籍是傅裏葉導論,即非常著名的那本書)、《現代光學干涉計量原理》(講的類似於統計光學)

研究生下學期光學類的課程:《統計光學》《半導體光學》《微光學》《高等激光技術》《激光原理及應用》《工程光學》

課餘時間我看的光學類的書籍有:《物理光學》《剪切干涉進展》《應用光學》《光學設計》《現代光學設計方法》《變焦距光學系統設計》《現代光學薄膜技術》(研究方向需要)


推薦閱讀:
相關文章