南京大学-张学进-光学 chapt5-7_double refraction-文档资料
MEMS振镜扫描共聚焦图像畸变机理分析及校正
2021年2月Feb. 2021第50卷第2期Vol.50 No.2红外与激光工程Infrared and Laser EngineeringMEMS 振镜扫描共聚焦图像畸变机理分析及校正缪 新叫李航锋1,张运海心，王发民込施 辛彳(1.中国科学技术大学，安徽合肥230026；2.中国科学院苏州生物医学工程技术研究所江苏省医用光学重点实验室，江苏苏州215163;3.苏州大学附属第二医院，江苏苏州215000)摘要：在皮肤反射式共聚焦显微成像过程中，针对MEMS 振镜二维扫描引起的共聚焦图像畸变，开 展了光束偏转理论分析，得出了投影面扫描图像的具体形状表征,理论畸变图像与真实畸变图像一致， 明确了畸变机理，提出一种有效的畸变校正算法，实现对图像二维畸变的校正。
首先记录原始光栅畸变图像，然后基于Hessian 矩阵提取光栅中心线，拾取特征点并设置基准参考线，通过基于最小二乘法 的7次多项式插值法标定二维方向像素畸变校正量，采用加权平均法填补间隙像素灰度值，最终实现图像畸变校正。
利用网格畸变测试靶实验得出7次多项式插值后的校正决定系数最高、均方根误差值 最低，整幅512行图像在7次多项式插值后最优行数占379行，比例为74%,通过残差分析，二维方向 上残差最大为4个像素，最小为0个像素，平均为1.15个像素，校正结果较为精确。
皮肤在体实时成像实验显示，图像畸变校正后组织结构特征更加真实准确，表明这种校正算法有效可行，有助于皮肤疾 病的准确诊断。
关键词：图像二维畸变；机理分析；Hessian 矩阵；光栅；多项式插值 中图分类号：TH742.9文献标志码：A DOI ： 10.3788/IRLA20200206Analysis and correction of image distortion in MEMSgalvanometer scanning confocal systemMiao Xin 12, Li Hangfeng 1, Zhang Yunhai 1,2*, Wang Famin 1,2, Shi Xin 3(1. University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China;2. Jiangsu Key Laboratory of Medical Optics, Suzhou Institute of Biomedical Engineering and Technology,Chinese Academy of Sciences, Suzhou 215163, China;3. The Second Affiliated Hospital of Soochow University, Suzhou 215000, China)Abstract: Aiming at the distorted confocal images caused by the two-dimensional scanning of MEMS galvanometer during skin imaging by reflectance confocal microscopy, the theoretical analysis of beam deflectionwas carried out, and the specific shape representation of projection plane scanning image was obtained. It was concluded that the theoretical distortion image was consistent with the real distortion image. The distortionmechanism was clarified and a distortion correction method was proposed. First, the original distorted grating image was recorded, then the center lines of grating were obtained based on the Hessian matrix, after that feature points were picked and datum reference lines were set. Finally, the correction to the distorted confocal images wasrealized by calibrating the corrections of the two-dimensional pixel distortions using polynomial interpolation收稿日期：2020-10-12；修订日期:2020-11-15基金项目:国家重点研发计划(2017YFC0110305)；山东省自然科学基金(ZR2019BF012)；济南市“高校20条”资助项目(2018GXRC018)；苏州市民生科技项目(SS201643)红外与激光工程第50卷第2期based on the least square method and filling the gray value of gap pixels by weighted average method.By the experiment of measuring target with grid distortion,the correction coefficient was the highest and the root mean square error was the lowest after polynomial interpolation of degree7.Also,the optimal number of512rows was 379,accounting for74%.The residual distortions were accurately evaluated,in two dimensional,the maximum value is4pixels,the minimum value was0pixel and the average value was L15pixels,so the results were accurate.The experiment of in vivo real-time skin imaging shows that the organizational structure features are more real and accurate after corrections.So this method is effective and feasible,which is helpful for accurate diagnosis of skin diseases.Key words:two-dimensional distortions of images;polynomial interpolation0引言作为一款新型影像学临床诊断设备，皮肤反射式共聚焦显振镜利用皮肤中血红蛋白、黑色素和角蛋白等不同组织成分的折射率差异进行成像，为皮肤组织的实时观测提供有效的技术手段，在恶性皮肤肿瘤早期诊断、治疗后随访等方面发挥了愈发重要的作用"役为进一步实现皮肤病检查时的便捷性,需要发展手持式皮肤共聚焦显振镜，由于受到系统体积和重量限制，系统中的核心部件扫描振镜要采用单镜面式MEMS振镜实现二维扫描成像,该扫描方式使得采集到的图像存在较为严重的二维畸变，扭曲了皮肤组织真实的结构形态.如不对这种图像畸变进行校正，将不利于医生观察皮损组织真实形态、边界轮廓、结构特征等信息，直接影响临床诊断结果因此，需要在分析产生图像畸变机理的基础之上，实现畸变校正，将真实图像信息准确呈现，为皮肤疾病诊断奠定基础。
1几本国外经典《光学》教材的特色与启示doc
几本国外经典《光学》教材的特色与启示张立彬1，张功2（1.南开大学外国教材中心，天津，300071；2.南开大学泰达应用物理学院，天津，300071）摘要：本文主要评介了几本在国际上较有影响力的经典《光学》教材，着重从内容、风格方面介绍了它们的特色，也分析了它们的共同特点。
通过评介这几本引进经典光学教材，笔者提出了对国内编写光学教材的几点建议.关键词：教材评介；光学教材；引进教材；光学教材编写中图分类号：文献标识码：文章编号：光学是高等院校物理专业必修的一门专业基础课，也是物理学一级学科下属的一个子学科.光学既是一门古老的学科，也是一门在科技飞速发展的今天焕发着生机和活力的一门学科，光学的进步推动着整个科学技术和生产的迅速发展.笔者调研发现，国内的光学课程所采用的教材都是国内大学教授编写的几种经典的教材，如北京大学赵凯华的《光学》、复旦大学章志明的《光学》、中国科大郭光灿的《光学》、华东师大姚启钧的《光学教程》，引进的国外教材只是作为教学参考书供学生参考阅读.实际上，有几种国外光学教材因其编写质量之高而流行于全世界，如Eugene Hecht 编写的“Optics”、 M.H. Freeman 编写的“Optics”、Ajoy Ghatak编写的“Optics”、Max Born编写的“Principles of optics : electromagnetic theory of propagation, interference and diffraction of light”，这些教材也都被我国各一流大学所引进.借助于国外优秀教材，教师可以在教学中弥补本土教材的不足之处，可以体会西方学者对问题的阐述思路和方法，也可以借鉴国外教材光学原理的清晰阐述和一些有代表性的例题使学生更好地理解和掌握这门课程.另外，国外经典光学教材也为我国光学教材的编著提供了一个很好的范例，有利于提高我国光学教材的编写质量.对于学生来说，国外优秀教材也许比国内教材更容易理解，概念表述的也更准确，例题也更贴切.它能够帮助学生加深对光学理论的理解，或许还能给学生提供一种全新的思路.再者，阅读英文原版教材有助于提高学生的专业英语水平，可为以后从事科研过程中阅读学术论文和著作打下基础，更有助于学生出国后继续深造.本文着重从教材内容方面介绍，评价并比较几本引进的经典光学教材，以期使读者对这几本教材有所了解.[1]一、简介本文所评介的几本教材分别是Eugene Hecht的《Optics》，2002（4th edition）；Ajoy Ghatak的《Optics》，2005(3rd edition)；Max Born的《Principles of optics：electromagnetic theory of propagation, interference and diffraction of light》，1999(7th edition)； M.H. Freeman的《Optics》， 2005（11th edition）.Eugene Hecht所编《Optics》是几十年来美国高校最流行的光学教材之一，至今仍被世界各国广泛使用并广为称道，在1974-2006年间，该书被译成6种语言，被世界各国发行57个版本，和被全世界1497个图书馆收录.该书1974年发行第一版，至今已出至第四版，我国首次中译本出版于1979年，由秦克诚、詹达三、林福成等译.它除了传统内容之外，还反映了现代光学的基本内容，本书基本覆盖了我国光学课程的主要教学内容，课程体系也和国内光学教学相接近.按“光学”课程的教学要求，张存林对其进行了针对性的改编，使本书在保持原书特色的基础上具有很强的教学适用性，张存林改编版发行于2005年.原版第四版由世界著名出版商Addison-Wesley 于2002年出版发行，全书共13章，698页.[2] Ajoy Ghatak 所编《Optics》是西方大学最流行的基础光学教材之一，从写作内容到编排顺序都与国内基础光学教材较接近，比较符合国内基础光学的教学习惯，是一本非常合适的基础光学的双语教材.该教材自1977年发行第一版，最新的为2009年发行的第四版，我国首次中译本出版于1984年，由梁铨廷、胡宏章译.第四版全书29章，共542页，由McGraw-Hill出版公司出版发行.[3]Max Born 和 Emil Wolf所编《Principles of optics：electromagnetic theory of propagation, interference and diffraction of light》是一部经典光学世界名著，是光学领域的奠基性教科书，它历经50年而长盛不衰，在国际上吸引着一代又一代的读者，甚收稿日期：；修回日期：基金项目：教育部2009年度研究项目“中美一流大学物理教育比较研究”（2009-220）资助.作者简介：张立彬（1964—），男，河北石家庄人，教育部南开大学外国教材中心副教授，主要从事信息文化、信息技术与物理至有人称它为光学的“圣经”.本书首次出版于1959年，其前身是诺贝尔奖得主马科斯•玻恩（Max Born）的《Optik》一书，目前的最新版本是1999年第七版，全书共15章，952页，由剑桥大学出版社出版发行.[4]M.H. Freeman 编写的《Optics》第11版，前身是W.H.A. Fincham 于1934年编写的《optics》第一版.第一版的内容是基于作者W.H.A. Fincham在伦敦北安普顿理工学院应用光学系的讲稿，该书的主要内容是视光学、光学仪器和棱镜设计.自从第8版开始，M.H. Freeman成为该书的编者，W.H.A. Fincham于1977年去世.在第11版，C.C. Hull 成为该书的第二作者，第15章“作为一种光学仪器的眼睛”由眼科光学领域的顶尖专家W.N. Charman编写.第11版共15章，563页，由Butterworth-Heinemann于2005年出版发行.[5]二、共同特点1.编者都是名家和从事教学一线的学者笔者发现，本文所评介的四本光学经典著作的作者都是教育教学方面的专家，他们长期从事光学方面的研究和教学工作，故而根据自己的教学经验能够编出结构合理，内容易于学生理解，以学生为导向的教材.Eugene Hecht 是位于美国纽约的Adelphi 大学物理系最受欢迎的教授，主要教授大学物理和光学课程.Eugene Hecht对于物理与数学、物理与艺术之间的关系造诣极深，著作颇丰，自1967年以来，他共写了97部作品，这些著作被译成10种语言，全世界7870个图书馆藏有他的著作，其中最经典的便是他编写的这本光学教材.除此之外，他还编著了《Schaum's outline of theory and problems of college physics》、《Schaum's outline of theory and problems of optics》、《Physics : calculus》、《Physics in perspective》、《Physics : algebra，Physics》等经典教材.为此，Eugene Hecht 在1989年度获得了美国艺术图书奖.Max Born 是上个世纪世界著名物理学家，他因在量子力学领域的卓越贡献而获得1954年的诺贝尔物理学奖，他创立了矩阵力学，做出了著名的对量子力学波函数的波恩统计解释，他在物理学的其它分支领域也做出了重要的贡献，如晶体的晶格动力学理论等.在这里我们要说明的是，波恩不仅是一位杰出的物理学家，还是一位优秀的教育家，他在哥廷根大学创立了国际顶尖的理论物理研究中心，当时，只有玻尔建立的哥本哈根理论物理中心可以和它匹敌，这使哥廷根大学对物理学的发展有着重要的影响.玻恩讲课也很生动，浅入深出，教学很有成绩.玻恩先后培养了两位诺贝尔物理学奖获得者：海森堡（1932年获诺贝尔物理学奖）；泡利（因为提出不相容原理获1945年的诺贝尔物理学奖），还有我国著名物理学家、国家最高科学技术奖获得者黄昆.除了本文所述的他所著的《光学原理》成为光的电磁理论方面的一部公认经典著作外，1954年他和我国著名物理学家黄昆合著的《晶格动力学》一书，也被国际学术界誉为有关理论的经典著作.Max Born 1921年成为哥廷根大学物理系主任.1936年直到1953年退休任爱丁堡大学教授，1937年当选为英国伦敦皇家学会会员.Max Born 还是一位多产的作者，他发表了约300篇论文，编写了约30本书.《光学原理》合著者Emil Wolf 是Rochester大学光物理学威尔逊教授，他于1951年与Max Born合作编写Principles of optics 一书，也是波恩最后一位助手，他在光学领域做出过卓越的贡献，他一生也获得许多奖项，包括七个荣誉博士学位，他还是1978年OSA（美国光学学会）主席和美国、澳大利亚和印度光学学会荣誉会员.Ajoy Ghatak,曾获得德里大学硕士和康奈尔大学博士学位，博士毕业后工作于布鲁克文国家实验室，曾任新德里印度理工学院物理系主任和教授，OSA（美国光学学会）会士, 现为印度莱普Disha 教育研究院著名研究员，他因在光学科学和工程教育方面的杰出贡献而获得2003年的Esther Hoffman Beller 奖，该奖由美国光学学会设立.Ajoy Ghatak的研究兴趣在光纤光学和量子力学领域，他编写的《Introduction to Fiber Optics》、《Fiber Optic Essentials》、《Contemporary optics》、《Lasers: Fundamentals and Applications》都是光学领域广受欢迎的经典书籍.M.H. Freeman是曼彻斯特理工大学视光学和神经科学系访问教授，也是视光学领域的专家，C.C. Hull是该大学视光学和视觉科学系的高级讲师，主讲诊断和视觉光学.故他们编写的教材偏重于视光学方面.2. 内容各有侧重，体系科学合理四本书的内容虽然各有侧重，各有特点，这个在后面将会详细讨论，但他们的各自的体系都很科学合理，自成体系.Ajoy Ghatak编写的“Optics”与Eugene Hecht 编写的“Optics”内容与我国本科光学课程的内容接近，它们在第一章都先向读者介绍光学史，这是一个有趣的部分，引导读者轻松地进入光学的世界；接着Ajoy Ghatak 介绍“光是什么？”，直接与读者讨论光的本质属性——波粒二象性，即从量子的观点来看待光是什么，包括：辐射的粒子性、物质的波动性、不确定原理、物质波的几率解释、对干涉现象的理解等；然后是几何光学部分，在几何光学之后，物理光学之前，Ajoy Ghatak安排了振动与波这一部分，笔者觉得这是非常必要的，因为这是后面的物理光学内容的基础，没有这个基础，学生是无法深入地理解物理光学的内容的.Eugene Hecht是在几何光学部分之前介绍波动与电磁理论的.《光学原理》全书都是基于电磁理论的，所以Max Born 在书的一开始前两章就深入讲述电磁理论，以便让读者具有完备的电磁理论基础进入后面的学习.而M.H. Freeman的“Optics”的重点不是物理光学，是在几何光学和视光学上.故其将平面的折射与反射、球面的折射与反射、薄棱镜、厚棱镜与棱镜系统、光学仪器、像差和光纤追踪、非球面与分段光学表面、光源与探测器、辐射度量学与光度学、光学设计、眼睛等内容分章进行详细讨论.3. 及时更新再版光学是一个正在迅速发展的学科，光学与其它学科和技术相结合开拓出了一个又一个新的科研和应用领域, 推动着整个科学技术和生产的迅速发展，这些年来出现一些光学领域的新技术、新理论，如激光、全息等，非常有必要在普通的光学教材里讲述，因此紧跟科技发展的步伐，突出教材的时代性是很重要的, 这也是一项艰巨的工作. 时代性反映了教材的活力,除此之外，教材在初编时往往存在一些内容编排不合理的地方，可能还有一点错误和版误，所以教材的更新再版，与时俱进是非常重要的，这使得教材日臻完善，并能够跟上时代发展的脚步.本文所述教材都经过了数次的再版和更新.[1]见表1.《Optics》自1934年以来，目前已出至第11版.由此可以看出，国外教材的更新的频繁程度.反观我国诸多高校中所采用的经典光学教材——赵凯华《光学》，该书1984年的版本仍然沿用至今，其他的国内光学教材没有发行超过三版的.[7]三、各自特色1. 内容Eugene Hecht 的第四版《Optics》主要内容分为四部分：第一部分1-4章主要介绍光学基础知识，为后面的内容提供预备.在第一部分光学的基础知识中，作者首先在第一章回顾了光学的历史，从公元前1200年古埃及讲起，直到20世纪的光学，其中提到了毕达哥拉斯、德谟克利特、柏拉图、亚里士多德、阿尔哈曾、开普勒、伽利略、笛卡尔、费马、牛顿、惠更斯、菲涅尔、麦克斯韦和爱因斯坦等人对光学的研究和贡献. 第二章介绍波动的知识，包括简谐波、叠加原理、复数表示、平面波、球面波和柱面波，以及三维波动微分方程.第三章主要介绍电磁理论，光子和光的基础知识，包括电磁理论的基本定律（法拉第感应定律、安培环路定理、高斯定理、麦克斯韦方程等）、电磁波、辐射和量子理论基础（其中介绍了经典理论和量子理论对光的描述以及对比，和光的传播等）.第四章介绍了光的传播，包括散射、反射、折射以及对他们的处理方法，还有光与物质相互作用的一些日常现象.第二部分5-6章，第五章介绍了几何光学的内容，包括透镜、棱镜、光阑、光学系统、光纤光学、波前重塑等，最后介绍了引力透镜效应.第六章是几何光学的深入拓展，介绍了厚透镜和透镜组、解析法光线描迹、像差、GRIN（梯度折射率）系统；第三部分7-12章，是物理光学的内容，为了更好地学习干涉、衍射和偏振，作者首先在第七章独立介绍了光的叠加规律，包括同频率和不同频率光波的叠加，非简谐周期波和非周期波的傅里叶处理方法.第八章论述偏振.第九章论述干涉，先介绍干涉条件，再分别论述分波前干涉仪与分振幅干涉仪，然后讨论干涉条纹的类型与位置，最后论及多光束干涉，在干涉的应用方面，介绍了单层膜和多层膜的应用，干涉量度学的应用.第十章论述衍射，分别讨论了夫琅禾费衍射和菲涅尔衍射，基尔霍夫标量衍射理论，最后还介绍了边界衍射波的内容.第十一章讨论傅里叶变换及其在光学中的应用，即傅里叶光学.第十二章介绍了相干理论，包括可见度、互相干函数和相干度的问题.第四部分即第13章，是现代光学的内容，使读者了解了现代光学的发展，开拓了读者的光学视野.每章最后都有一定量的习题，用于读者练习，全书的最后还附有部分习题的详细解答.书的最后除了参考文献之外，还列出了名词索引，便于读者快速查阅.附录1为电磁理论，包括麦克斯韦方程的微分形式及其推导过程，和电磁波动方程及其推导过程，附录2为基尔霍夫衍射理论.[2]Eugene Hecht 第四版《Optics》的内容极为丰富，它不仅包括所有光学教材共有的几何光学和物理光学传统内容，还在本书前几章介绍了光学的基础预备知识，如光学简史、波动和电磁理论，这为读者学习后面的光学主题知识打下基础. 先引入波动和电磁理论是非常重要和必要的，因为许多读者学习之前并没有掌握波动和电磁理论，否则会导致后面的干涉、衍射、偏振和傅里叶光学的学习很吃力.所以，在进入干涉衍射偏振之前，单独列出一章（第七章）介绍叠加原理，这种安排也是很合理的.另外，对光学的主体部分—几何光学和物理光学，该书每一章节的知识都非常细致和丰富，几乎比国内任何一本光学教材内容都丰富得多.Ajoy Ghatak的《Optics》，全书分为七部分，基本内容也是几何光学和物理光学，但是与Eugene Hecht 《Optics》光学不同的是：Ajoy Ghatak在第二部分单独讲述了振动与波，内容深入，甚至包括傅里叶级数、狄拉克函数、傅里叶变换等高等数学的内容，这为读者以后学习物理光学打下了深厚的数学和物理基础.在偏振方面，Ajoy Ghatak没有Eugene Hecht讲述的详细，Eugene Hecht将偏振单列一章，内容非常全面，包括偏振光的性质、起偏器、二向色性、双折射、散射和偏振、反射引起偏振、延迟器、圆起偏器、多色光的偏振、旋光性、感生光学效应—光调制器、液晶、偏振的数学描述等.而Ajoy Ghatak只论及了偏振光的产生和分析等理论性的内容，并没有介绍一些偏振器件.在现代光学方面，Ajoy Ghatak只介绍了激光和光纤，而Eugene Hecht除了激光和光纤外，还介绍了包括光信息、全息术和非线性光学、光学冷却、波前重塑、引力透镜效应、梯度折射率系统、超光速与亚光速、延迟器、光调制器和液晶、单层膜和多层膜的应用、雷达干涉仪、零阶贝塞尔光束等[3]特点，首先就阐述电磁理论基础，然后以麦克斯韦宏观电磁理论为基础，系统阐述光在各种媒质中的传播规律，包括反射、折射、偏振、干涉、衍射、散射以及金属光学（吸收媒质）和晶体光学（各向异性媒质）等.几何光学也作为极限情况（波长λ→0）而纳入麦克斯韦方程系统，并从衍射观点讨论了光学成像的像差问题.新版增加了计算机层析术、宽带光干涉、非均匀媒质光散射等内容.该教材内容极为丰富，理论性较强而且严谨.本书引文丰富且所涉广泛，上溯历史，下至近代，旁及有关学科和应用，故能于一专著中给读者以宽阔视野与充分求索之空间.全书共十五章，前半部分为基础内容，后半部分层次较深.此书在国内更多地作为研究生的专业课教科书.[4,6]见表3.而M.H. Freeman的Optics的重点并不在物理光学，而是几何光学和视光学，故其将平面的折射与反射、球面的折射与反射、薄棱镜、厚棱镜与棱镜系统、光学仪器、像差和光纤追踪、非球面与分段光学表面、光源与探测器、辐射度量学与光度学、光学设计、眼睛等内容分章详细讨论.该书偏重于讲述几何光学、视觉系统、视觉光学仪器的内容，物理光学的内容很少，只有11、12、13三章分别讲述光学材料：光与物质相互作用，干涉和衍射等物理光学的内容.本书几乎没有激光、光纤、光信息、全息术、非线性光学、量子光学等重要的现代光学的知识，所以该书非常适合于视觉科学、验光学和眼科学专业的学生，笔者认为并不适合作为我国大学物理专业的光学课程教材.[5]2. 风格虽然Ajoy Ghatak的《optics》与Eugene Hecht的《Optics》的内容与我国大学基础光学课程内容都比较接近，但前者主要是原理性、理论性的知识，在光学的物理和数学理论方面讲解透彻详细，但较少地介绍一些光学仪器和器件；而后者在光学理论和光学仪器与器件的介绍方面取得了一种平衡，能够在一本书中兼顾两者.两书在光学的几乎各个方面，突出原子散射的中心角色，尽早地使读者从傅里叶理论的角度深刻理解光学，从书的一开始就明确光的量子本质. Ajoy Ghatak对光学原理的论述非常易于理解，非常清晰，以一种直观的方式呈现许多概念和结论，它不仅适合本科生，也适合研究生和其他自学者，因为它出色地、清晰地、漂亮地介绍了光学理论.十年来， Eugene Hecht 《Optics》一直在众多的光学教材中处于领导地位，它以一种活泼的易于理解的方式论述，它以其精确、权威、全面的视野和出色的配图而著称.Max Born和Emil Wolf的《Principles of Optics——electromagnetic theory of propagation, interference and diffraction of light 》一书如同它的名字，以光的电磁理论为基础，对光的传播、干涉、衍射及光学系统进行理论化的、系统的、深入的讨论.与国内的光学教材首先介绍几何光学不同，它一开始在前两章便深入讲解电磁理论，这为本书后面各个专题的论述奠定了理论基础.它将光的电磁理论贯穿始终，用光的电磁理论来论述光的传播、干涉、衍射、偏振、散射和光与物质相互作用等几乎一切主题，使读者在更基础的层面上，从本质上掌握光的规律，而不是对光仅仅停留在唯象地认识层面上，因为光的本质就是一种电磁波.所以学习Max Born的《Principles of Optics》将会大大加强学生的光学理论深度，为科研打下坚实的基础.笔者在研究生阶段从事光的研究中，渐渐认识到光的电磁理论是多么重要，也开始学习此书.几乎所有现代光学的问题都要用光的电磁理论来解决，如光纤光学、表面等离子体、非线性光学、导波光学.这就是为什么Principles of Optics/ Max Born虽然没有涉及激光、光纤通信、光学仪器等现代前沿光学和应用光学的内容，但是它仍然历经50年而长盛不衰，在国际上吸引着一代又一代的读者.当然，由于本书较为理论化，需要很深的数学水平，要掌握书中的内容对于大二的本科生来说是很难的，故主要作为光学类专业的研究生用书为宜.M.H. Freeman的《Optics》继承之前版本的理念，主要面向有需求的大学低年级对基础光学学生，强调对光学原理定性的理解，而不需要学生具有较强的数学基础，该书避免用微积分和复数进行数学表示，所以学生只需要一些基本的数学能力便可以很容易学习此书的内容.作者认为：数学有助于定量地理解光学，但本质上与光学密不可分，数学在其它的许多教材上的大量使用是为了训练物理学家.所以，该书对近代光学的主题——物理光学内容介绍的很少很浅显，现代光学更是没有提及.由于不涉及高等数学，所以它没有也无法深入地讨论物理光学的内容.如前所述，M.H. Freeman的《Optics》有自己的特色，它的重点并不在物理光学，而是几何光学和视光学，这不正是此书的独到之处吗？所以该书至今发行了11版.四、对国内编写《光学》教材的启示1. 先将光的电磁理论讲清楚作为一本基础的光学教材，笔者认为首先应该使学生理解光的物理本质，这就要求光学教材首先必须论述光的基本理论，在论述基本理论的时候，尽量更多地使用电磁理论，我们发现不管是Principles of Optics/ Max Born还是Optics/ Eugene Hecht，均在一开始便引入光的电磁理论，而国内的教材几乎都不引入光的电磁理论，一开始便介绍几何光学，然后是物理光学的内容包括光的干涉、衍射和偏振，最后是现代光学的简单介绍.国内教材在论述物理光学的内容时，仅仅是一种唯象的讨论，而不是用光的电磁理论进行深入地本质地讨论，在少数内容不得不用电磁理论时，也只是直接引入几个电磁波的公式，而不去说明为什么要这样引入？这些公式的意义是什么？这显然对初学者来说比较唐突，不能很好地理解它们.国内教材虽然不涉及许多理论知识，学起来简单容易，但很难使学生深刻地理解光的物理本质，很多学生学完了干涉、衍射、和偏振以后，仅仅是记住了一些干涉、衍射和偏振现象，记住几个简单的公式，对于这些现象背后的物理本质仍然是一头雾水.稍夸张地说，国内这类教材既不利于通过学习物理来探究事物及其变化的本质，也不利于学生以后在光学领域进一步得学习和研究，其根本的原因乃是“光学的电磁理论是现代光学及其应用的理论基础”.掌握基础理论才是发展和创新的根本，根深叶茂，本固根荣.[4,5]鉴于此，笔者认为，将来国内的光学教材也应该首先介绍光学的电磁理论，在论述干涉、衍射、偏振等物理光学的内容时也使用光的电磁理论进行讨论，但要兼顾本科学生的实际水平，不可讨论得过深，否则学生很难掌握，毕竟Principles of Optics/ Max Born更适合研究生水平.同时，这些光学理论的应用——一些重要的光学仪器，如干涉仪、光栅、波带片等也要多加介绍.2. 加入重要的现代光学的内容现代光学技术已经渗透到我们生活的各个角落，渐渐地改变着我们的生活方式.笔者就学习光学的体会，深知光学这个能够广泛应用于科技进步的学科如今的发展非常迅速，像光纤通信、光纤传感、激光、表面等离激元、量子光学、非线性光学、纳米光子学、微结构光学、光电子学、导波光学、光信息处理、光全息、成像、光学材料等一大批光学分支学科都在日新月异的发展并必将在不久的将来给我们的生活带来深远的影响.因此光学教材有必要提及重要的现代光学技术与仪器，如激光、光纤通信、LED、液晶、全息术、傅里叶光学等内容，使学生能够了解世界光学科技的最前沿.当然，对于基础的光学教材，重要的是把光学的基本理论完整并清晰地讲述，不必对这些分支领域进行讨论，而应仅仅简单地介绍它们，只讲解最基本的原理即可.要知道它们中的每一个领域都可以独立成书，对于基础的光学教材，其介绍现代光学技术的目的在于开拓学生的视野，使学生能够了解现代光学技术的成就与发展，我们不能够想象一个学过光学的人不知道激光的基本原理等等.有兴趣的学生也许在课外主动深入地学习它所感兴趣的前沿知识，并在大二大三阶段就积极参与本校教师的研究课题中，这显然对提高我国学生的科学研究能力和创新能力有极大地帮助，有利于他们在研究生阶段直接进入研究状态.于此同时，他们也能为自己的本科简历积累资本，为他们在申请国外更好的学校或研究组织过程中加分.因此，光学教材要内容丰富、结构合理，特别注重对物理思想、物理概念的透彻讲解，并在传统内容的基础上，编写若干反映现代光学新成就的内容.许多光学现象充斥于我们日常生活中，因此在光学教材中可以以课后问题或者知识拓展的形式提及这些日常生活中的光学现象，让学生用学过的光学理论进行自主思考.有人不禁要问，一本基础的本科光学教材，既要首先讲述光的电磁理论，然后把光学的基本理论讲清楚，讨论一些重要的光学仪器，最后还需介绍现代光学技术的知识，还要包含一些问题，这样一本光学教材得多少页啊？教师又要多少课时量才能讲完这些内容？实际上，引进教材Optics/ Eugene Hecht第四版已经为我们做出了很好的范例.3. 编写各有特色的光学教材本文所评介的四本光学教材各具特色，我国学界也应编写适合于不同学科学生，不同层次，各有偏重点的光学教材.如编写面向工程类、医学类、物理类学生的光学教材；编写面向低年级本科生与高年级本科生及研究生的光学教材；编写分别以基础理论、几何光学、物理光学、仪器和应用和近代光学等为主要特色的光学教材，或者编写如同Eugene Hecht 的“Optics”一样综合的优秀的光学教材.4. 常更新，多再版本文所评介的四本书至少发行至第四版，Max Born “Principles of Optics”发行了7版，再加上多次修订重印，从1959年第一版以来，更新了近20次；M.H. Freeman 《Optics》至今更新到了第11版.首先，光学是一个正在迅速发展的日新月异的学科，会出现一些新的技术和理论，一些旧的东西或许随着时间的推移和科技的发展，也有必要加进教材中向学生介绍，因此教材的内容需要更新；其次，每一本书的出版不可能尽善尽美，随着编者阅历的。
光学原理
几何光学
• 荷兰物理学家、天文学家、数学家惠更斯（1629 年-1695） 在《论光》一书中从声和光的某些现象 相似性出发，认为光是在“以太”中传播的波。所 谓“以太”则是一种假想的充满整个宇宙空间的弹 性介质，光的传播取决于“以太”的弹性和密度。 • 光学的研究在18世纪没有什么进展，多数科学家支持光的 微粒说，不过瑞士的欧拉（Euler，1707-1783）和法国的伯 努利（Bernoulli，1700-1782）却捍卫并发展了波动理论。 几何光学时期建立了光的反、折射定律，出现了望远镜和显 微镜等光学仪器，促进了天文学、生物学和航海事业的发展； 由于干涉、衍射等波动现象的出现，开始向波动光学过渡。
• 克尔(Kerr, 1824-1907,苏格兰)在 1875年、1876年分别发现了克尔电光 效应和克尔磁光效应。 • 赫兹(Hertz,1857-1894,德国)在1888 年证实了电磁理论；
20
波动光学
• 洛伦兹(Lorentz,1853-1928,荷兰)在1896年创立了电子论，解 释了物质的反射、吸收以及色散，1902年获诺贝尔物理学奖； • 塞曼(Zeeman，1865-1943，荷兰)1896年发现了塞曼效应。 1902年获诺贝尔物理学奖； • 法国的裴索(Fizeau,1819-1896)和傅科(Foucault,1819-1868) 分别在1849年和1862年测定了光速；
References
M. BornBiblioteka & A. Wolf, Principles of Optics
R.W. Boyd, Nonlinear Optics C. Rulliere, Femtosecond Laser Pulses: Principles and Experiments R.P. Feynman, R.B. Leighton, & M. Sands, The Feynman Lectures on Physics 课件下载 /dirdoc.aspx?d=2
激光原理-概述
2015/12/22
16
中国各类激光器的“第一台”
名 称 红宝石激光器 He-Ne激光器 掺钕玻璃激光器 GaAs同质结半导体激光器 脉冲Ar+激光器 CO2分子激光器 研制成功时间 1961年9月 1963年7月 1963年6月 1963年12月 1964年10月 1965年9月 研 制 人 王之江等 邓锡铭等 干福熹等 王守武等 万重怡等 王润文等
U3+:CaF2 (Four level system, 1960) P. Sorokin & M.J. Stevenson HeNe (1961) A.Javan
California Man Invented Death Ray, Laser
Ruby was ruled out… (Wilde & Schalow) Pulse operation Another episode related to masers 科学家很难判断研究工作的价值和影响， 爱因斯坦做不到，梅曼也做不到
2000
2100
萌芽时期
几何光学
波动光学
量子光学/现代光学
2015/12/22
8
LASER
Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation
1、gain medium 2、pumping source 3、cavity 4、output coupler 5、laser beam Coherence Spatial coherence Temporal coherence The foundation of lasers
国家点火装置(NLF)----雅典娜 (投资 12亿美元) Yb:glass 主振----192 路光束放大---1.8 MJ
星载反射式成像系统计算光学设计方法综述
第44卷第6期航天返回与遥感2023年12月SPACECRAFT RECOVERY & REMOTE SENSING1星载反射式成像系统计算光学设计方法综述高金铭1,2,3郭劲英3孙越4卞殷旭1,2于钱5彭吉龙5贺融6罗茂7匡翠方1,2司徒国海3,*（1 浙江大学极端光学技术与仪器全国重点实验室，杭州310027）（2 浙江大学杭州国际科创中心，杭州311215）（3 中国科学院上海光学精密机械研究所，上海201800）（4 中国科学院南京天文光学技术研究所，南京210042）（5 北京环境卫星工程研究所，北京100094）（6 重庆嘉陵华光光电科技有限公司，重庆400700）（7 重庆嘉陵特种装备有限公司，重庆400032）摘要星载反射式遥感成像系统的结构集成度高、光学面型复杂，面临光学初始结构难以求解和像质优化难以收敛的设计难题。
综述着重探讨星载反射式成像系统中的计算光学设计方法。
星载反射式成像系统计算光学设计，包括复杂曲面反射镜、曲面反射型光栅等硬件设计，以及计算成像图像解码等算法设计。
面对星载遥感成像的不同应用，文章从深度学习光学结构设计、合成孔径计算成像、景深延拓计算成像、主动光学计算像差补偿和曲面光栅计算光谱成像等几个方面进行系统性地分类讨论。
本综述结论为：基于计算光学的设计方法，无论在光学结构与面型求解方面，还是图像信号非线性逆问题求解方面，都具有强大的设计能力。
在发展趋势上，计算光学在航天光学系统的设计潜力刚刚被挖掘。
在“人工智能时代”的软、硬件算力支持下，计算光学方法将大大提升星载反射式成像系统设计的便捷性。
关键词遥感成像光学设计人工智能计算光学中图分类号: O439文献标志码: A 文章编号: 1009-8518(2023)06-0001-11DOI: 10.3969/j.issn.1009-8518.2023.06.001Overview of Computational Optics Design for Space-Borne ReflectiveImaging SystemGAO Jinming1,2,3GUO Jinying 3SUN Yue 4BIAN Yinxu 1,2YU Qian 5PENG Jilong 5HE Rong 6LUO Mao 7KUANG Cuifang 1,2SITU Guohai3,*（1 State Key Laboratory of Extreme Photonics and Instrumentation, College of Optical Science and Engineering, ZhejiangUniversity, Hangzhou 310027, China）（2 ZJU-Hangzhou Global Scientific and Technological Innovation Center, Zhejiang University, Hangzhou 311215, China）（3 Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai, 201800, China）（4 Nanjing Institute of Astronomical Optics & Technology, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210042, China）（5 Beijing Environmental Satellite Engineering Institute, Beijing 100094, China）（6 Chongqing Jialing Huaguang Optoelectronic Technology Co. Ltd., Chongqing 400700, China）（7 Chongqing Jialing Special Equipment Co. Ltd., Chongqing 400032, China）Abstract The space-borne reflective remote sensing imaging system are facing challenges to solve the收稿日期：2023-07-26基金项目：国家自然科学基金项目（61991452，62061136005，12104472，62005120）引用格式：高金铭, 郭劲英, 孙越, 等. 星载反射式成像系统计算光学设计方法综述[J]. 航天返回与遥感, 2023, 44(6): 1-11.GAO Jinming, GUO Jinying, SUN Yue, et al. Overview of Computational Optics Design for Space-Borne ReflectiveImaging System[J]. Spacecraft Recovery & Remote Sensing, 2023, 44(6): 1-11. (in Chinese)2航天返回与遥感2023年第44卷optical initial structure and optimize the image quality, which are with high structural integration and complex optical facets. This review focuses on computational optical design methods in space-borne reflective imaging systems. These include hardware design of complex curved mirrors and curved reflective gratings, as well as algorithm design of computational signal decoding. This review systematically discusses several aspects such as deep learning optical structure design, synthetic aperture computational imaging, depth-of-field extension computational imaging, active optics computational aberration compensation, and curved grating computational spectral imaging. In conclusion, the design methods based on computational optics have powerful design capabilities, both solving optical structure and optimizing image signal nonlinear inverse problem. As trend, the potential of computational optics in aerospace optical systems has just been explored. With the support of computing power in the "artificial intelligence era", the computational optics method will greatly improve the convenience of designing satellite-based reflective imaging systems.Keywords remote imaging; optical design; artificial intelligence; computational optics0 引言目前，大口径、宽波段、长焦距、轻量化以及极短波长探测等是空间遥感光学系统的发展趋势。
关于Eugne Hecht 的第四版《Optics》
关于Eugene Hecht 的第四版《Optics》张立彬（教育部南开大学外国教材中心副教授）张功（南开大学泰达应用物理学院）Eugene Hecht所编《Optics》是几十年来美国高校最流行的光学教材之一，至今仍被世界各国广泛使用和广为称道，在1974-2006年间，该书被译成6种语言，被世界各国发行57个版本，并被全世界1497个图书馆收录.该书1974年发行第一版，至今已出至第四版.我国首次中译本出版于1979年，由秦克诚、詹达三、林福成等译.它除了传统内容之外，还反映了现代光学的基本内容，全书基本覆盖了我国光学课程的主要教学内容，课程体系也和我国的光学教学相接近.按“光学”课程的教学要求，张存林对其进行了针对性的改编，使该书在保持原来特色的基础上具有很强的教学适用性，张存林的改编版发行于2005年.原版第四版由世界著名出版商Addison-Wesley 于2002年出版发行，ISBN号为0-321-18878-0，全书共13章，698页.一、作者简介Eugene Hecht 是位于美国纽约的Adelphi 大学物理系最受欢迎的教授，主要教授大学物理和光学课程.Eugene Hecht对于物理与数学、物理与艺术之间的关系造诣极深，著作颇丰.自1967年以来，他共写了97部作品，这些著作被译成10种语言，全世界7870个图书馆藏有他的著作，其中最经典的便是他编写的这本光学教材.除此之外，他还编著了《Schaum's outline of theory and problems of college physics》，《Schaum's outline of theory and problems of optics》，《Physics : calculus》，《Physics in perspective》，《Physics : algebra，Physics》等经典教材.为此，Eugene Hecht 在1989年度获得了美国艺术图书奖.二、教材的总体架构与内容简介Eugene Hecht 第四版《Optics》主要内容分为四部分：第一部分（1-4章）主要介绍了光学基础知识，为后面的内容提供一些预备知识；第二部分（5-6章）介绍了几何光学的内容；第三部分（7-12章）是物理光学的内容；第四部分（13章）是现代光学的内容.每章最后都有一定量的习题，用于读者练习，全书的最后还附有部分习题的详细解答.书的最后除了参考文献之外，还列出了名词索引，便于读者快速查阅.附录1为电磁理论，包括麦克斯韦方程的微分形式及其推导过程，和电磁波动方程及其推导过程；附录二为基尔霍夫衍射理论.第一部分介绍了光学的基础知识，作者首先在第一章回顾了光学的历史，从公元前1200年古埃及讲起，直到20世纪的光学，其中提到了毕达哥拉斯、德谟克利特、柏拉图、亚里士多德、阿尔哈曾、开普勒、伽利略、笛卡尔、费马、牛顿、惠更斯、菲涅尔、麦克斯韦和爱因斯坦等人对光学的研究和贡献. 第二章介绍了波动的知识，包括简谐波、叠加原理、复数表示、平面波、球面波和柱面波，以及三维波动微分方程.第三章主要介绍了电磁理论、光子和光的基础知识，包括电磁理论的基本定律（法拉第感应定律、安培环路定理、高斯定理、麦克斯韦方程等）、电磁波、辐射和量子理论基础，其中还介绍了经典理论和量子理论对光的描述以及对比，和光的传播等.第四章介绍了光的传播，包括散射、反射、折射以及对他们的处理方法，还有光与物质相互作用的一些日常现象.第二部分在第五章主要介绍了几何光学的内容，包括透镜、棱镜、光阑、光学系统、光纤光学、波前重塑等，详细叙述了光在这些元件和系统中的传播规律和处理方法，最后介绍了引力透镜效应.第六章是几何光学的深入拓展，介绍了厚透镜和透镜组、解析法光线描迹、像差、GRIN（梯度折射率）系统 .第三部分是所有光学教材的重点内容—物理光学.为了更好地学习干涉、衍射和偏振，作者首先在第七章独立介绍了光的叠加规律，包括同频率和不同频率光波的叠加、非简谐周期波和非周期波的傅里叶处理方法.第八章论述偏振，内容非常全面，包括偏振光的性质、起偏器、二向色性、双折射、散射和偏振、反射引起偏振、延迟器、圆起偏器、多色光的偏振、旋光性、感生光学效应—光调制器、液晶、偏振的数学描述.第九章论述干涉，先介绍干涉条件，再分别论述分波前干涉仪与分振幅干涉仪，再讨论干涉条纹的类型与位置，最后论及多光束干涉.在干涉的应用方面，介绍了单层膜和多层膜的应用、干涉量度学的应用.第十章论述衍射，分别讨论了夫琅禾费衍射和菲涅尔衍射，基尔霍夫标量衍射理论，最后还介绍了边界衍射波的内容.第十一章讨论了傅里叶变换及其在光学中的应用，即傅里叶光学.第十二章介绍了相干理论，包括可见度、互相干函数和相干度的问题.第四部分是第十三章，主要介绍了现代光学的内容，包括激光、光信息、全息术和非线性光学.此内容可使读者了解现代光学的发展，开拓读者的光学视野.三、该书特色3.1 内容全面、丰富,编排合理Eugene Hecht 第四版《Optics》的内容极为丰富，他不仅包括所有光学教材共有的几何光学和物理光学传统内容，还在本书前几章介绍了光学的基础预备知识，如光学简史、波动和电磁理论，这为读者学习后面的光学主题知识打下了基础.这是非常重要的，因为许多读者之前并没有掌握波动和电磁理论，这会导致后面的干涉、衍射、偏振和傅里叶光学的学习会很吃力，所以先引入波动和电磁理论是非常必要的.在进入干涉衍射偏振之前，单独列出一章（第七章）介绍叠加原理，所以该书这样安排也是很合理的.另外，对于光学的部分—几何光学和物理光学，该书每一章节的知识都非常细致和丰富，几乎比国内任何一本光学教材内容都丰富.最后，该书除了传统内容之外，还反映了现代光学的基本内容.如第三章光学冷却，第五章光纤光学、波前重塑、引力透镜效应，第六章梯度折射率系统，第七章超光速与亚光速，第八章延迟器、光调制器和液晶，第九章单层膜和多层膜的应用、雷达干涉仪，第十章零阶贝塞尔光束和第十三章.3.2语言生动、讲解清楚、图片丰富全书图片非常丰富，而且清晰、美观与准确，使读者非常容易理解，表格也直观简练.新版更是重画了100多张图片并添加了许多新的图片.书中大量的公式推导思路清晰、简单明确，没有过于高深的数学推导，参数运用恰当，使学生主要关注了光学的物理意义，而非舍本逐末.3.3 本书的几个思想在几乎光学的各个方面，突出原子散射的中心角色；尽早地使读者从傅里叶理论的角度深刻理解光学；从书的一开始就明确了光的量子本质.四、该书的社会反映和适用对象十年来，该书一直在众多的光学教材中处于领导地位，它以一种活泼的易于理解的方式论述，它以其精确、权威、全面的视野和出色的配图而著称.第四版更新了一些图例、图片，并补充了光学领域的最新进展。
各种专业课程英文名称翻译
课程的英文词汇（一）生物物理学Biophysics真空冷冻干燥技术Vacuum Freezing & Drying Technology16位微机16 Digit MicrocomputerALGOL语言ALGOL LanguageBASIC 语言BASIC LanguageBASIC 语言及应用BASIC Language & ApplicationC 语言C LanguageCAD 概论Introduction to CADCAD/CAM CAD/CAMCOBOL语言COBOL LanguageCOBOL语言程序设计COBOL Language Program DesigningC与UNIX环境C Language & Unix EnvironmentC语言与生物医学信息处理C Language & Biomedical Information Processing dBASE Ⅲ课程设计C ourse Exercise in dBASE ⅢFORTRAN语言FORTRAN LanguageIBM-PC/XT Fundamentals of Microcomputer IBM-PC/XTIBM-PC微机原理Fundamentals of Microcomputer IBM-PCLSI设计基础Basic of LSI DesigningPASCAL大型作业PASCAL Wide Range WorkingPASCAL课程设计Course Exercise in PASCALX射线与电镜X-ray & Electric MicroscopeZ-80汇编语言程序设计Z-80 Pragramming in Assembly Languages板壳理论Plate Theory板壳力学Plate Mechanics半波实验Semiwave Experiment半导体变流技术Semiconductor Converting Technology半导体材料Semiconductor Materials半导体测量Measurement of Semiconductors半导体瓷敏元件Semiconductor Porcelain-Sensitive Elements半导体光电子学Semiconductor Optic Electronics半导体化学Semiconductor Chemistry半导体激光器Semiconductor Laser Unit半导体集成电路Semiconductor Integrated Circuitry半导体理论Semiconductive Theory半导体器件Semiconductor Devices半导体器件工艺原理Technological Fundamentals of Semiconductor Device 半导体物理Semiconductor Physics半导体专业Semiconduction Specialty半导体专业实验Specialty Experiment of Semiconductor薄膜光学Film Optics报告文学专题Special Subject On Reportage报刊编辑学Newspaper & Magazine Editing报纸编辑学Newspaper Editing泵与风机Pumps and Fans泵与水机Pumps & Water Turbines毕业设计Graduation Thesis编译方法Methods of Compiling编译技术Technique of Compiling编译原理Fundamentals of Compiling变电站的微机检测与控制Computer Testing & Control in Transformer Substatio n变分法与张量Calculus of Variations & Tensor变分学Calculus of Variations变质量系统热力学与新型回转压Variable Quality System Thermal Mechanics & N eo-Ro表面活性物质Surface Reactive Materials并行算法Parallel Algorithmic波谱学Wave Spectrum材料的力学性能测试Measurement of Material Mechanical Performance材料力学Mechanics of Materials财务成本管理Financial Cost Management财政学Public Finance财政与金融Finance & Banking财政与信贷Finance & Credit操作系统Disk Operating System操作系统课程设计Course Design in Disk Operating System操作系统原理Fundamentals of Disk Operating System策波测量技术Technique of Whip Wave Measurement测量原理与仪器设计Measurement Fundamentals & Meter Design测试技术Testing Technology测试与信号变换处理Testing & Signal Transformation Processing产业经济学Industrial Economy产业组织学Industrial Organization Technoooligy场论Field Theory常微分方程Ordinary Differentical Equations超导磁体及应用Superconductive Magnet & Application超导及应用Superconductive & Application超精微细加工Super-Precision & Minuteness Processing城市规划原理Fundamentals of City Planning城市社会学Urban Sociology成组技术Grouping Technique齿轮啮合原理Principles of Gear Connection冲击测量及误差Punching Measurement & Error冲压工艺Sheet Metal forming Technology抽象代数Abstract Algebra传动概论Introduction to Transmission传感器与检测技术Sensors & Testing Technology传感器原理Fundamentals of Sensors传感器原理及应用Fundamentals of Sensors & Application传热学Heat Transfer传坳概论Introduction to Pass Col船舶操纵Ship Controling船舶电力系统Ship Electrical Power System船舶电力系统课程设计Course Exercise in Ship Electrical Power System船舶电气传动自动化Ship Electrified Transmission Automation船舶电站Ship Power Station船舶动力装置Ship Power Equipment船舶概论Introduction to Ships船舶焊接与材料Welding & Materials on Ship船舶机械控制技术Mechanic Control Technology for Ships船舶机械拖动Ship Mechamic Towage船舶建筑美学Artistic Designing of Ships船舶结构力学Structual Mechamics for Ships船舶结构与制图Ship Structure & Graphing船舶静力学Ship Statics船舶强度与结构设计Designing Ship Intensity & Structure船舶设计原理Principles of Ship Designing船舶推进Ship Propeling船舶摇摆Ship Swaying船舶阻力Ship Resistance船体建造工艺Ship-Building Technology船体结构Ship Structure船体结构图Ship Structure Graphing船体振动学Ship Vibration创造心理学Creativity Psychology磁测量技术Magnetic Measurement Technology磁传感器Magnetic Sensor磁存储设备设计原理Fundamental Design of Magnetic Memory Equipment 磁记录技术Magnetographic Technology磁记录物理Magnetographic Physics磁路设计与场计算Magnetic Path Designing & Magnetic Field Calculati磁盘控制器Magnetic Disk Controler磁性材料Magnetic Materials磁性测量Magnetic Measurement磁性物理Magnetophysics磁原理及应用Principles of Catalyzation & Application大电流测量Super-Current Measurement大电源测量Super-Power Measurement大机组协调控制Coordination & Control of Generator Networks大跨度房屋结构Large-Span House structure大型锅炉概况Introduction to Large-Volume Boilers大型火电机组控制Control of Large Thermal Power Generator Networks大学德语College German大学俄语College Russian大学法语College French大学日语College Japanese大学英语College English大学语文College Chinese大众传播学Mass Media代用运放电路Simulated Transmittal Circuit单片机原理Fundamentals of Mono-Chip Computers单片机原理及应用Fundamentals of Mono-Chip Computers & Applications 弹性力学Theory of Elastic Mechanics当代国际关系Contemporary International Relationship当代国外社会思维评价Evaluation of Contemporary Foreign Social Thought 当代文学Contemporary Literature当代文学专题Topics on Contemporary Literature当代西方哲学Contemporary Western Philosophy当代戏剧与电影Contemporary Drama & Films党史History of the Party导波光学Wave Guiding Optics等离子体工程Plasma Engineering低频电子线路Low Frequency Electric Circuit低温传热学Cryo Conduction低温固体物理Cryo Solid Physics低温技术原理与装置Fundamentals of Cryo Technology & Equipment低温技术中的微机原理Priciples of Microcomputer in Cryo Technology低温绝热Cryo Heat Insulation低温气体制冷机Cryo Gas Refrigerator低温热管Cryo Heat Tube低温设备Cryo Equipment低温生物冻干技术Biological Cryo Freezing Drying Technology低温实验技术Cryo Experimentation Technology低温物理导论Cryo Physic Concepts低温物理概论Cryo Physic Concepts低温物理概念Cryo Physic Concepts低温仪表及测试Cryo Meters & Measurement低温原理Cryo Fundamentals低温中的微机应用Application of Microcomputer in Cryo Technology低温装置Cryo Equipment低噪声电子电路Low-Noise Electric Circuit低噪声电子设计Low-Noise Electronic Designing低噪声放大与弱检Low-Noise Increasing & Decreasing低噪声与弱信号检测Detection of Low Noise & Weak Signals地理Geography第二次世界大战史History of World War II电测量技术Electric Measurement Technology电厂计算机控制系统Computer Control System in Power Plants电磁测量实验技术Electromagnetic Measurement Experiment & Technology电磁场计算机Electromagnetic Field Computers电磁场理论Theory of Electromagnetic Fields电磁场数值计算Numerical Calculation of Electromagnetic Fields电磁场与电磁波Electromagnetic Fields & Magnetic Waves电磁场与微波技术Electromagnetic Fields & Micro-Wave Technology电磁场中的数值方法Numerical Methods in Electromagnetic Fields电磁场中的数值计算Numerical Calculation in Electromagnetic Fields电磁学Electromagnetics电动力学Electrodynamics电镀Plating电分析化学Electro-Analytical Chemistry电工测试技术基础Testing Technology of Electrical Engineering电工产品学Electrotechnical Products电工电子技术基础Electrical Technology & Electrical Engineering电工电子学Electronics in Electrical Engineering电工基础Fundamental Theory of Electrical Engineering电工基础理论Fundamental Theory of Electrical Engineering电工基础实验Basic Experiment in Electrical Engineering电工技术Electrotechnics电工技术基础Fundamentals of Electrotechnics电工实习Electrical Engineering Practice电工实验技术基础Experiment Technology of Electrical Engineering电工学Electrical Engineering电工与电机控制Electrical Engineering & Motor Control电弧电接触Electrical Arc Contact电弧焊及电渣焊Electric Arc Welding & Electroslag Welding电化学测试技术Electrochemical Measurement Technology电化学工程Electrochemical Engineering电化学工艺学Electrochemical Technology电机测试技术Motor Measuring Technology电机电磁场的分析与计算Analysis & Calculation of Electrical Motor & Electromagnetic Fields电机电器与供电Motor Elements and Power Supply电机课程设计Course Exercise in Electric Engine电机绕组理论Theory of Motor Winding电机绕组理论及应用Theory & Application of Motor Winding电机设计Design of Electrical Motor电机瞬变过程Electrical Motor Change Processes电机学Electrical Motor电机学及控制电机Electrical Machinery Control & Technology电机与拖动Electrical Machinery & Towage电机原理Principle of Electric Engine电机原理与拖动Principles of Electrical Machinery & Towage电机专题Lectures on Electric Engine电接触与电弧Electrical Contact & Electrical Arc电介质物理Dielectric Physics电镜Electronic Speculum电力电子电路Power Electronic Circuit电力电子电器Power Electronic Equipment电力电子器件Power Electronic Devices电力电子学Power Electronics电力工程Electrical Power Engineering电力生产技术Technology of Electrical Power Generation电力生产优化管理Optimal Management of Electrical Power Generation电力拖动基础Fundamentals for Electrical Towage电力拖动控制系统Electrical Towage Control Systems电力系统Power Systems电力系统电源最优化规划Optimal Planning of Power Source in a Power System 电力系统短路Power System Shortcuts电力系统分析Power System Analysis电力系统规划Power System Planning电力系统过电压Hyper-Voltage of Power Systems电力系统继电保护原理Power System Relay Protection电力系统经济分析Economical Analysis of Power Systems电力系统经济运行Economical Operation of Power Systems电力系统可靠性Power System Reliability电力系统可靠性分析Power System Reliability Analysis电力系统无功补偿及应用Non-Work Compensation in Power Systems & Applicati 电力系统谐波Harmonious Waves in Power Systems电力系统优化技术Optimal Technology of Power Systems电力系统优化设计Optimal Designing of Power Systems电力系统远动Operation of Electric Systems电力系统远动技术Operation Technique of Electric Systems电力系统运行Operation of Electric Systems电力系统自动化Automation of Electric Systems电力系统自动装置Power System Automation Equipment电路测试技术Circuit Measurement Technology电路测试技术基础Fundamentals of Circuit Measurement Technology电路测试技术及实验Circuit Measurement Technology & Experiments电路分析基础Basis of Circuit Analysis电路分析基础实验Basic Experiment on Circuit Analysis电路分析实验Experiment on Circuit Analysis电路和电子技术Circuit and Electronic Technique电路理论Theory of Circuit电路理论基础Fundamental Theory of Circuit电路理论实验Experiments in Theory of Circuct电路设计与测试技术Circuit Designing & Measurement Technology电器学Electrical Appliances电器与控制Electrical Appliances & Control电气控制技术Electrical Control Technology电视接收技术Television Reception Technology电视节目Television Porgrams电视节目制作Television Porgram Designing电视新技术New Television Technology电视原理Principles of Television电网调度自动化Automation of Electric Network Management电影艺术Art of Film Making电站微机检测控制Computerized Measurement & Control of Power Statio电子材料与元件测试技术Measuring Technology of Electronic Material and Element电子材料元件Electronic Material and Element电子材料元件测量Electronic Material and Element Measurement电子测量与实验技术Technology of Electronic Measurement & Experiment电子测试Electronic Testing电子测试技术Electronic Testing Technology电子测试技术与实验Electronic Testing Technology & Experiment电子机械运动控制技术Technology of Electronic Mechanic Movement Control电子技术Technology of Electronics电子技术腐蚀测试中的应用Application of Electronic Technology in Erosion Measurement电子技术基础Basic Electronic Technology电子技术基础与实验Basic Electronic Technology & Experiment电子技术课程设计Course Exercise in Electronic Technology电子技术实验Experiment in Electronic Technology电子理论实验Experiment in Electronic Theory电子显微分析Electronic Micro-Analysis电子显微镜Electronic Microscope电子线路Electronic Circuit电子线路设计与测试技术Electronic Circuit Design & Measurement Technology电子线路实验Experiment in Electronic Circuit电子照相技术Electronic Photographing TechnologyPurPoison2006-03-15 14:56课程的英文词汇（二）雕塑艺术欣赏Appreciation of Sculptural Art调节装置Regulation Equipment动态规划Dynamic Programming动态无损检测Dynamic Non-Destruction Measurement动态信号分析与仪器Dynamic Signal Analysis & Apparatus锻压工艺Forging Technology锻压机械液压传动Hydraulic Transmission in Forging Machinery锻压加热设备Forging Heating Equipment锻压设备专题Lectures on Forging Press Equipments锻压系统动力学Dynamics of Forging System锻造工艺Forging Technology断裂力学Fracture Mechanics对外贸易概论Introduction to International Trade多层网络方法Multi-Layer Network Technology多目标优化方法Multipurpose Optimal Method多项距阵Multi-Nominal Matrix多元统计分析Multi-Variate Statistical Analysis发电厂Power Plant发电厂电气部分Electric Elements of Power Plants法律基础Fundamentals of Law法学概论An Introduction to Science of Law法学基础Fundamentals of Science of Law翻译Translation翻译理论与技巧Theory & Skills of Translation泛函分析Functional Analysis房屋建筑学Architectural Design & Construction非电量测量Non-Electricity Measurement非金属材料Non-Metal Materials非线性采样系统Non-Linear Sampling System非线性光学Non-Linear Optics非线性规划Non-Linear Programming非线性振荡Non-Linear Ocsillation非线性振动Non-Linear Vibration沸腾燃烧Boiling Combustion分析化学Analytical Chemistry分析化学实验Analytical Chemistry Experiment分析力学Analytical Mechanics风机调节Fan Regulation风机调节.使用.运转Regulation,Application & Operation of Fans风机三元流动理论与设计Tri-Variate Movement Theory & Design of Fans风能利用Wind Power Utilization腐蚀电化学实验Experiment in Erosive Electrochemistry复变函数Complex Variables Functions复变函数与积分变换Functions of Complex Variables & Integral Transformation复合材料力学Compound Material Mechanics傅里叶光学Fourier Optics概率论Probability Theory概率论与数理统计Probability Theory & Mathematical Statistics概率论与随机过程Probability Theory & Stochastic Process钢笔画Pen Drawing钢的热处理Heat-Treatment of Steel钢结构Steel Structure钢筋混凝土Reinforced Concrete钢筋混凝土及砖石结构Reinforced Concrete & Brick Structure钢砼结构Reinforced Concrete Structure高层建筑基础设计Designing bases of High Rising Buildings高层建筑结构设计Designing Structures of High Rising Buildings高等材料力学Advanced Material Mechanics高等代数Advanced Algebra高等教育管理Higher Education Management高等教育史History of Higher Education高等教育学Higher Education高等数学Advanced Mathematics高电压技术High-Voltage Technology高电压测试技术High-Voltage Test Technology高分子材料High Polymer Material高分子材料及加工High Polymer Material & Porcessing高分子化学High Polymer Chemistry高分子化学实验High Polymer Chemistry Experiment高分子物理High Polymer Physics高分子物理实验High Polymer Physics Experiment高级英语听说Advanced English Listening & Speaking高能密束焊High Energy-Dense Beam Welding高频电路High-Frenquency Circuit高频电子技术High-Frenquency Electronic Technology高频电子线路High-Frenquency Electronic Circuit高压测量技术High-Voltage Measurement Technology高压测试技术High-Voltage Testing Technology高压电场的数值计算Numerical Calculation in High-Voltage Electronic Field 高压电器High-Voltage Electrical Appliances高压绝缘High-Voltage Insulation高压实验High-Voltage Experimentation高压试验技术High-Voltage Experimentation Technology工程材料的力学性能测试Mechanic Testing of Engineering Materials工程材料及热处理Engineering Material and Heat Treatment工程材料学Engineering Materials工程测量Engineering Surveying工程测试技术Engineering Testing Technique工程测试实验Experiment on Engineering Testing工程测试信息Information of Engineering Testing工程动力学Engineering Dynamics工程概论Introduction to Engineering工程概预算Project Budget工程经济学Engineering Economics工程静力学Engineering Statics工程力学Engineering Mechanics工程热力学Engineering Thermodynamics工程项目评估Engineering Project Evaluation工程优化方法Engineering Optimizational Method工程运动学Engineering Kinematics工程造价管理Engineering Cost Management工程制图Graphing of Engineering工业分析Industrial Analysis工业锅炉Industrial Boiler工业会计学Industrial Accounting工业机器人Industrial Robot工业技术基础Basic Industrial Technology工业建筑设计原理Principles of Industrial Building Design工业经济理论Industrial Economic Theory工业经济学Industrial Economics工业企业财务管理Industrial Enterprise Financial Management工业企业财务会计Accounting in Industrial Enterprises工业企业管理Industrial Enterprise Management工业企业经营管理Industrial Enterprise Adminstrative Management 工业社会学Industrial Sociology工业心理学Industrial Psychology工业窑炉Industrial Stoves工艺过程自动化Technics Process Automation公差Common Difference公差技术测量Technical Measurement with Common Difference公差与配合Common Difference & Cooperation公共关系学Public Relations公文写作Document Writing古代汉语Ancient Chinese古典文学作品选读Selected Readings in Classical Literature固体激光Solid State Laser固体激光器件Solid Laser Elements固体激光与电源Solid State Laser & Power Unit固体物理Solid State Physics管理概论Introduction to Management管理经济学Management Economics管理数学Management Mathematics管理系统模拟Management System Simulation管理心理学Management Psychology管理信息系统Management Information Systems光波导理论Light Wave Guide Theory光电技术Photoelectric Technology光电信号处理Photoelectric Signal Processing光电信号与系统分析Photoelectric Signal & Systematic Analysis光辐射探测技术Ray Radiation Detection Technology光谱Spectrum光谱分析Spectral Analysis光谱学Spectroscopy光纤传感Fibre Optical Sensors光纤传感器Fibre Optical Sensors光纤传感器基础Fundamentals of Fibre Optical Sensors光纤传感器及应用Fibre Optical Sensors & Applications光纤光学课程设计Course Design of Fibre Optical光纤技术实验Experiments in Fibre Optical Technology光纤通信基础Basis of Fibre Optical Communication光学Optics光学测量Optical Measurement光学分析法Optical Analysis Method光学计量仪器设计Optical Instrument Gauge Designing光学检测Optical Detection光学设计Optical Design光学信息导论Introduction of Optical Infomation光学仪器设计Optical Instrument Designing光学仪器与计量仪器设计Optical Instrument & Gauge Instrument Designing 光学仪器装配与校正Optical Instrument Installation & Adjustment广播编辑学Broadcast Editing广播新闻Broadcast Journalism广播新闻采写Broadcast Journalism Collection & Composition广告学Advertisement锅炉燃烧理论Theory of Boiler Combustion锅炉热交换传热强化Boiler Heat Exchange,Condction & Intensification锅炉原理Principles of Boiler国际金融International Finance国际经济法International Economic Law国际贸易International Trade国际贸易地理International Trade Geography国际贸易实务International Trade Affairs国际市场学International Marketing国际市场营销International Marketing国民经济计划National Economical Planning国外社会学理论Overseas Theories of Sociology过程(控制)调节装置Process(Control) Adjustment Device过程调节系统Process Adjustment System过程控制Process Control过程控制系统Process Control System海洋测量Ocean Surveying海洋工程概论Introduction to Ocean Engineering函数分析Functional Analysis焊接方法Welding Method焊接方法及设备Welding Method & Equipment焊接检验Welding Testing焊接结构Welding Structure焊接金相Welding Fractography焊接金相分析Welding Fractography Analysis焊接冶金Welding Metallurgy焊接原理Fundamentals of Welding焊接原理及工艺Fundamentals of Welding & Technology焊接自动化Automation of Welding汉语Chinese汉语与写作Chinese & Composition汉语语法研究Research on Chinese Grammar汉字信息处理技术Technology of Chinese Information Processing毫微秒脉冲技术Millimicrosecond Pusle Technique核动力技术Nuclear Power Technology合唱与指挥Chorus & Conduction合金钢Alloy Steel宏观经济学Macro-Economics宏微观经济学Macro Micro Economics红外CCD Infrared CCD红外电荷耦合器Infrared Electric Charge Coupler红外探测器Infrared Detectors红外物理Infrared Physics红外物理与技术Infrared Physics & Technology红外系统Infrared System红外系统电信号处理Processing Electric Signals from Infrared Systems厚薄膜集成电路Thick & Thin Film Integrated Circuit弧焊电源Arc Welding Power弧焊原理Arc Welding Principles互换性技术测量基础Basic Technology of Exchangeability Measurement互换性技术测量Technology of Exchangeability Measurement互换性与技术测量Elementary Technology of Exchangeability Measurement互换性与技术测量实验Experiment of Exchangeability Measurement Technology 画法几何及机械制图Descriptive Geometry & Mechanical Graphing画法几何与阴影透视Descriptive Geometry,Shadow and Perspective化工基础Elementary Chemical Industry化工仪表与自动化Chemical Meters & Automation化工原理Principles of Chemical Industry化学Chemistry化学反应工程Chemical Reaction Engineering化学分离Chemical Decomposition化学工程基础Elementary Chemical Engineering化学计量学Chemical Measurement化学文献Chemical Literature化学文献及查阅方法Chemical Literature & Consulting Method化学粘结剂Chemical Felter环境保护理论基础Basic Theory of Environmental Protection环境化学Environomental Chemistry环境行为概论Introduction to Environmental Behavior换热器Thermal Transducer回旧分析与试验设计Tempering Analysis and Experiment Design回转式压缩机Rotary Compressor回转压缩机数学模型Mathematical Modeling of Rotary Compressors会计学Accountancy会计与财务分析Accountancy & Financial Analysis会计与设备分析Accountancy & Equipment Analysis会计原理及外贸会计Principles of Accountancy & Foreign Trade Accountancy 会计原理与工业会计Principles of Accountancy & Industrial Accountancy活力学Energy Theory活塞膨胀机Piston Expander活塞式制冷压缩机Piston Refrigerant Compreessor活塞式压缩机Piston Compressor活塞式压缩机基础设计Basic Design of Piston Compressor活塞压缩机结构强度Structural Intensity of Piston Compressor活赛压机气流脉动Gas Pulsation of Piston Pressor货币银行学Currency Banking基本电路理论Basis Theory of Circuit基础写作Fundamental Course of Composition机床电路Machine Tool Circuit机床电器Machine Tool Electric Appliance机床电气控制Electrical Control of Machinery Tools机床动力学Machine Tool Dynamics机床设计Machine Tool design机床数字控制Digital Control of Machine Tool机床液压传动Machinery Tool Hydraulic Transmission机电传动Mechanical & Electrical Transmission机电传动控制Mechanical & electrical Transmission Control机电耦合系统Mechanical & Electrical Combination System机电系统计算机仿真Computer Simulation of Mechanic/Electrical Systems机电一体化Mechanical & Electrical Integration机构学Structuring机器人Robot机器人控制技术Robot Control Technology机械产品学Mechanic Products机械产品造型设计Shape Design of Mechanical Products机械工程控制基础Basic Mechanic Engineering Control机械加工自动化Automation in Mechanical Working机械可靠性Mechanical Reliability机械零件Mechanical Elements机械零件设计Course Exercise in Machinery Elements Design机械零件设计基础Basis of Machinery Elements Design机械设计Mechanical Designing机械设计基础Basis of Mechanical Designing机械设计课程设计Course Exercise in Mechanical Design机械设计原理Principle of Mechanical Designing机械式信息传输机构Mechanical Information Transmission Device机械原理Principle of Mechanics机械原理和机械零件Mechanism & Machinery机械原理及机械设计Mechanical Designing机械原理及应用Mechanical Principle & Mechanical Applications机械原理课程设计Course Exercise of Mechanical Principle机械原理与机械零件Mechanical Principle and Mechanical Elements机械原理与机械设计Mechanical Principle and Mechanical Design机械噪声控制Control of Mechanical Noise机械制造概论Introduction to Mechanical Manufacture机械制造工艺学Technology of Mechanical Manufacture机械制造基础Fundamental of Mechanical Manufacture机械制造基础(金属工艺学) Fundamental Course of Mechanic Manufacturing (Meta机械制造系统自动化Automation of Mechanical Manufacture System机械制造中计算机控制Computer Control in Mechanical Manufacture机制工艺及夹具Mechanical Technology and Clamps积分变换Integral Transformation积分变换及数理方程Integral Transformation & Mathematical Equations积分变换控制工程Integral Transformation Control Engineering积分变换与动力工程Integral Transforms & Dynamic Engineering激光电源Laser Power Devices激光焊Laser Welding激光基础Basis of Laser激光技术Laser Technology激光加工Laser Processing激光器件Laser Devices激光器件与电源Laser Devices & Power Source激光原理Principles of Laser激光原理与技术Laser Principles & Technology极限分析Limit Analysis集合论与代数结构Set Theory & Algebraical Structure技术管理Technological Management技术经济Technological Economy技术经济学Technological Economics技术市场学Technological Marketing计量经济学Measure Economics计算方法Computational Method计算机导论Introduction to Computers计算机导论与实践Introduction to Computers & Practice计算机辅助设计CAD计算机辅助设计与仿真Computer Aided Design & Imitation 计算机辅助语言教学Computer-Aided Language Teaching计算机辅助制造Computer-Aided Manufacturing计算机概论Introduction to Computers计算机绘图Computer Graphics计算机基础Basis of Computer Engineering计算机接口技术Computer Interface Technology计算机接口与通讯Computer Interface & Communication计算机局域网Regional Network of Computers计算机控制Computer Controling计算机设计自动化Automation of Computer Design计算机实践Computer Practice计算机数据库Computer Database计算机算法基础Basis of Computer Algorithm计算机图形显示Computer Graphic Demonstration计算机图形学Computer Graphics计算机网络Computer Networks计算机系统结构Computer Architecture计算机语言处理Computer Language Processing计算机原理Principle of Computer Engineering计算机在化学中的应用Application of Computer in Chemistry 计算机组成原理Principles of Computer Composition计算力学Computational Mechanics计算力学基础Basis of Computational Mechanics计算流体Fluid Computation继电保护新技术New Technology of Relay Protection继电保护原理Principles of Relay Protection继电保护运行Relay-Protected Operation检测技术Measurement Technique检测系统动力学Detection System Dynamics检测与控制Detection & Controling简明社会学Concise Sociology简明世界史Brief World History减振设计Vibration Absorption Designing渐近方法Asymptotical Method建筑材料Building Materials建筑初步Elementary Architecture建筑防火Building Fire Protection建筑概论Introduction to Architecture建筑构造Architectural Construction建筑结构Architectural Structure建筑结构抗震设计Anti-quake Architectural Structure Design建筑经济与企业管理Architectural Economy & Enterprise Management建筑力学Architectural Mechanics建筑名作欣赏Appreciation of Architectural Works建筑入门Elementary Architecture建筑摄影Architectural Photographing建筑设备Architectural Equipment建筑设计Architectural Design建筑施工Construction Technology建筑绘画Architectural Drawing建筑物理Architecural Physics建筑制图Architectural Graphing胶体化学Colloid Chemistry交流调速系统Alternating Current Governor System教育心理学Pedagogic Psychology接口与控制器Interface and Controler接口与通讯Interface and Communication结构程序设计Structural Program Designing结构动力学Structural Dynamics结构化学Structural Chemistry结构检验Structural Testing结构力学Structural Mechanics结构素描Structure Sketching结构塑性分析Structural Plasticity Analysis结构稳定Stability Analysis of Structures结构先进技术Advanced Structuring Technology结构优化理论Optimal Structure Theory结构优化设计Optimal Structure DesigningPurPoison2006-03-15 14:56课程的英文词汇（三）解析几何Analytic Geometry介质波导Medium Wave Guide介质测量Medium Measurement介质光学Medium Optics金属X射线学Metal X-Ray Analysis金属材料焊接Metal Material Welding金属材料学Metal Material Science金属材料与热处理Metal Material & Heat Treatment金属腐蚀与保护Metal Erosion & Protection金属腐蚀原理Principles of Metal Erosion金属工艺学Metal Technics金属焊接性基础Elementary Metal Weldability金属焊接原理Principles of Metal Welding金属机械性能Mechanical Property of Metal金属力学性能Metal Mechanic Property金属切削机床Metal Cutting Machine Tool金属切削原理及刀具Principles of Metal Cutting & Cutters金属熔焊原理Principles of Metal Molten Welding金属熔焊原理及工艺Principles of Metal Molten Welding & Technique 金属熔炼Metal Melting金属塑性成形原理Principles of Metal forming金属物理性能Physical Property of Metal金属学Metallography金属学与热处理Metallography & Heat Treatment金属学原理Principles of Metallography金相分析Metallographic Analysis金相技术Metallographic Techniques近代光学测试技术Modern Optical Testing Technology近代光学计量技术Modern Optical Measuring Technology近代经济史Modern History of Economics近代物理实验Lab of Modern Physics近世代数Modern Algebra晶体管原理Principles of Transistors晶体光学Crystallographic Optics精密测量技术Technology of Precision Measurement精密电气测量Precise Electric Measurement精密合金Precise Alloy精密机械CAD CAD for Precision Machinery精密机械课程设计Course Design for Precision Machinery精密机械零件Precision Machinery Elements精密机械设计基础Elementary Precision Machinery Design精密机械学Precision Machinery精细有机合成Minute Organic Synthesis经济地理Economical Geography经济法Law of Economy经济法学Law of Economy经济分析基础Basis of Economic Analysis经济控制论Economical Cybernetics经济社会学Economic Sociology经济新闻Economic News经济学说史History of Economics经济学原理Principles of Economics经济预测Economic Predicting经济预测与管理奖惩Economic Predicting & Management经济原理Principles of Economy经济运筹学Economic Operation Research经济增长理论Theory of Economic Growth经营管理Operation Management经营管理学Operation Management静力学Statics纠错编码Error Correction of Coding决策分析Analysis of Policy Making绝缘在线检测Insulation Live Testing军事理论Military Theory抗干扰技术Anti-Jamming Technique科技翻译Scientific English Translation科技管理Technological Management科技史History of Science & Technology科技史及新技术知识Historry of Science & Knowledge of New Techndogy 科技写作Scientific Writing科技新闻Scientific News科技英语Scientific English科技英语基础Elementary Scientific English科技英语阅读Readings of Scientific English科技与社会Science & Society科学方法论Scientific Methodology科学技术史History of Science & Technology科学计量Scientific Measurement科学社会学概论Introduction to Scientific Socialism科学社会主义Scientific Socialism科学思维方法Methods of Scinetific Thinking科学学Scientology可计算性Calculability可靠性Reliability可靠性及故障诊断Reliability & Error Diagnosis可靠性技术导论Introduction to Reliability Technology可靠性数学Reliable Mathematics可靠性物理Reliability Physics可逆式机组Reversible Machinery Group可逆式水力机械Reversible Hydraulic Machinery空气调节与通风Air Regulation & Ventilation空气动力学Aerodynamics。
光学 电子版 高文琦 南京大学出版社
1.6.2 孔径光阑入射光瞳和出射光瞳1.6.3 光学系统中孔径光阑的求法1.6.4 视场光阑入射窗和出射窗1.7 光学仪器1.7.1 眼睛1.7.2 放大镜1.7.3 投影仪器1.7.4 照相机1.7.5 显微镜1.7.6 望远镜1.7.7 目镜1.8 像差1.8.1 像差概述1.8.2 球面像差1.8.3 彗形像差1.8.4 像散和像场弯曲1.8.5 畸变1.8.6 色差习题2 光度学的基本概念2.1 光通量2.2 发光强度2.3 照度2.4 亮度发光表面所产生的照度2.5 量度单位2.6 经过光学系统的光通量习题3 光的干涉3.1 光的干涉现象3.2 线性叠加原理和相干条件3.2.1 电磁场的线性叠加原理3.2.2 电磁波平均能流密度和光强3.2.3 叠加区域中的场强和光强，相干条件3.3 杨氏实验的分析3.3.1 相干条件的满足3.3.2 观察屏上光强的讨论3.4 一些实际问题的考虑3.4.1 条纹对比度3.4.2 时间相干性——相干长度和相干时间3.4.3 空间相干性3.5 实现干涉的方法3.5.1 波前分割法3.5.2 振幅分割法3.6 迈克耳孙干涉仪3.6.1 仪器的结构3.6.2 仪器的等效光路3.6.3 等倾干涉条纹的特征3.6.4 几种振幅分割的干涉仪3.6.5 傅里叶变换分光计3.7 多光束干涉3.7.1 多光束干涉的原理3.7.2 多光束干涉仪的结构和条纹特征3.7.3 自由光谱程和分辨本领3.7.4 激光器的谐振腔习题4 光的衍射4.1 光的衍射现象4.2 衍射的分类4.3 惠更斯-菲涅耳原理4.4 菲涅耳衍射4.4.1 球面波的自由传播4.4.2 圆孔衍射4.4.3 圆屏衍射4.4.4 菲涅耳波带片4.5 夫琅和费衍射4.5.1 平行光照明时的单缝衍射4.5.2 圆孔衍射4.5.3 远区场衍射和近区场衍射4.6 分辨本领4.6.1 望远镜的分辨本领4.6.2 显微镜的分辨本领4.6.3 衍射受限光学系统4.7 衍射光栅4.7.1 结构与作用4.7.2 光栅强度公式的推导4.7.3 强度分布曲线的规律4.7.4 光谱分析元件的三个参数4.7.5 其他形式的光栅方程式和闪耀光栅4.7.6 振幅矢量图4.7.7 光栅的应用习题5 光的偏振5.1 有关偏振光的一些概念5.1.1 光的偏振性5.1.2 光的偏振结构5.1.3 自然光5.1.4 部分偏振光5.2 各种偏振状态的数学表达式5.2.1 直线偏振光5.2.2 圆偏振光5.2.3 椭圆偏振光5.3 偏振光的强度5.3.1 偏振器5.3.2 马吕斯定律5.4 反射、折射产生偏振光5.4.1 菲涅耳公式5.4.2 反射率和透射率5.4.3 反射、折射时的偏振现象5.4.4 半波损失的解释5.5 二向色性物质产生偏振光5.5.1 线型光栅偏振器5.5.2 二色性晶体5.5.3 人造偏振片5.6 散射产生偏振5.6.1 散射的分类5.6.2 瑞利散射定律5.6.3 散射光的偏振状态5.7 利用双折射产生偏振光5.7.1 双折射现象的基本概念5.7.2 单轴晶体中双折射现象的解释5.7.3 寻常光和非常光的相对光强5.7.4 双折射偏振器5.8 相位延迟器——波片5.8.1 相位延迟作用5.8.2 全波片5.8.3 半波片5.8.4 1/4波片5.8.5 可变相位延迟板5.9 光波偏振态的定性分析5.10 偏振光的干涉5.10.1 实验装置及现象5.10.2 偏振光干涉的强度公式5.10.3 实验现象的解释显色偏振5.10.4 会聚偏振光的干涉5.11 旋光性5.11.1 旋光现象5.11.2 旋光性的解释5.11.3 菲涅耳假设的实验证明5.12 感应的光效应5.12.1 光弹效应5.12.2 电光效应5.12.3 法拉第效应5.12.4 液体中的各向异性——液晶习题6 光的量子现象6.1 热辐射普朗克公式6.1.1 热辐射基尔霍夫定律6.1.2 黑体辐射以及经典理论6.1.3 腔内电磁辐射的模式推导6.1.4 普朗克的量子假说普朗克公式6.1.5 光测高温法6.2 光电效应爱因斯坦方程6.2.1 光电效应的实验规律6.2.2 经典波动理论的困难6.2.3 光量子爱因斯坦方程6.2.4 光电效应的应用6.3康普顿效应6.3.1 康普顿效应的实验定律6.3.2 康普顿效应的理论解释6.4 光的波粒二象性6.4.1 德布罗意波6.4.2 几率波6.4.3 不确定关系式习题7 近代光学的一些课题7.1 激光7.1.1 光的自发辐射、受激吸收和受激辐射7.1.2 光在介质中的增益7.1.3 光振荡条件7.1.4 纵横和横模7.1.5 激光器的种类7.1.6 激光的应用7.2 全息照相7.2.1 全息照相的特点7.2.2 全息照相的基本原理7.2.3 全息图的几种类型7.2.4 全息干涉计量7.3 光信息处理初步7.3.1 预备知识7.3.2 阿贝成像理论7.3.3 阿贝一波特实验与空间滤波7.3.4 光信息处理的应用。
南京大学-张学进-光学 chapt4-4_fresnell diffraction
42
图示：振幅型波带板
43
振幅型波带板的振幅矢量图： 1 3 5 7 9
EP
10 8 6 4 2
EP
自由空间传播时的
E0
E1 2
I0
I1 4
n = 40的波带板：EP 20 E1 IP 400I1 1600I0
波带板具有类似于凸透镜对光的会聚作用， P点相当于透镜的焦点
(a) m=奇数时
奇数带的En一分为二
EP
E1 2
E1 2
E2
E3 2
E3 2
E4
E5 2
Em2 2
Em1
Em 2
Em 2
偶数带的En一分为二:
EP
E1
E2 2
E2 2
E3
E4 2
E4 2
E5
E6 2
Em3 2
Em2
Em1 2
Em1 2
Em
11
m=奇数时
EP
E1 2
E1 2
倾斜因子 0,
Q处面元大小 dsBiblioteka dUQ P,t U0
Q
eit kr r
K
0 ,
ds
2
所以 U P,t dUQ P,t
AU
0
Q
eit
r
kr
0 ,
ds
EPeit
---Fresnel-Kirchhofer衍射积分
其中
EP
A U 0
Qe ikr
r
0
,
ds
从严格的波动理论可证明：
A
0 ,
E2 2
Em1 2
南京大学-张学进-光学 chapt5-5
例、证明：一个线偏振光可等价为两个圆偏振光的合成。
z = z1 处, 一个在 X方向上振动的入射线偏振光可表示为：
E i ˆ E 0 co t k s1 n其z 中 k2/
改写
E 2 0iˆco t sk1 n z ˆ jsi n t k1 n z左旋圆偏 E 2 0iˆco t sk1 n z ˆ jsi n t k1 n z右旋圆偏
2 q>
右旋物质： VL < VR, nL > nR
q<
0
左 旋 石 英 中 的 旋 光
28
菲涅耳旋光理论的实验验证
右旋圆
左
线偏
右
偏振光
振光
右
左旋圆
偏振光
29
旋光仪广泛用于医药、食品、有机化工等各个领域，如： 农业：农用抗菌素、家用激素、微生物农药及农产品淀粉含
量等成份分析。 医药：抗菌素、维生素、葡萄糖等药物分析，中草药药理研
核酸是遗传信息的携带者和传递者，分为核糖核酸(RNA)和脱氧核酸 (DNA)两种。右上图是DNA分子双螺旋结构模型，通常是右旋的。这正是 生物大分子的手性特征。生物体内化合物的这种左右不对称性正是生命力 的体现。维持这种左右不平衡状态的是生物体内的酶，生物一旦死亡，酶 便失去活力，造成左右不平衡的生物化学反应也就停止了。由此可见，生 命与分子的不对称性息息相关。问题是地球上生命发源之初，左右对称性 的破缺是怎样开始的？即分子手性的起源是什么？生物的起源是什么？这 些都是有待人们去研究的谜。
5-10 偏振光的干涉 ----干涉色(Interference colors) 1. 偏振光干涉实验
两光波发生干涉的条件：（1）频率相同； （2）位相差恒定； （3）振动不相互垂直。
南京大学-张学进-光学 introduction
8
古希腊人对视觉的认识
9
经典光学
17世纪------19世纪
Galilei 望远镜（1610年），发现土星光环 Kepler望远镜用于天体观测（1611），Kepler三定律
Snell的折射定律（1621年） Fermat原理: “光沿时间最短的路径传播”（1657) Newton的微粒学说、色散实验（1666年）
Leeuwenhoek 显微镜用于生物细胞观察（1673） Romer根据木星的月蚀测出光速有限（≈214000km/s） （1676） Huggens的波动学说（1678）
10
Young的干涉实验（1801）； Fresnel的波动理论（1814）、反射折射能量定律
（1832）
Fizeau用旋转齿轮测光速（≈315300km/s）（1849） Foucault测出水中光速比空气中光速小（1850），
非线性光学 ------- 研究光与物质作用理论； 电磁光学 ------- 基于Maxwell 方程 光子学 ------- 基于量子论；
14
1-3 光的基本特性
(1) 光的传播行为
介质中的速度： v 1
真空中的速度：c
1
2.9979108 m / s
00
折射率的定义： n c v
例如--空气：1.00029;
Photonics（光子学）；
….
12
1-2． 光学的研究内容及分类
内容： 光的传播-----反射、折射、衍射、干涉、偏振等； 与物质的相互作用-----色散、散射、光电效应等
分类：
光子学
几何光学
非线性光学
13
光子学
几何光学
混合搜索法在显微镜自动对焦中的应用
混合搜索法在显微镜自动对焦中的应用江旻珊;张楠楠;张学典;顾佳;李雪;李峰【摘要】For autofocus system of the microscope, this paper presents a hybrid search algorithm combining themountain-climb search strategy with the approximation function strategy. In this algorithm, the mountain-climb search strategy adopts the two-stage algorithm of rough and fine focusing stage. In the rough focusing stage, the gray variance function is used to approach the focusing position quickly. In the fine focusing stage, the Laplacian function is used to locate the focusing position accurately. The algorithm narrows the focus interval by comparing three pictures and the approximation function strategy is used to fit the best focus in this range. This method greatly reduces the number of images required for autofocus and greatly improves the search accuracy. The experimental results indicate that this algorithm can make the search accuracy better than 1μm.%针对基于显微镜的自动对焦系统,本文提出了一种爬山搜索法和函数逼近法相结合的混合搜索算法.该算法中的爬山搜索法采用粗精结合的两段式算法.在粗略对焦时,大步距选用速度较快的灰度方差函数;当精细对焦时,小步距采用灵敏度较高的Laplacian函数;通过比较三幅图片来缩小对焦区间并且在该区间内采用函数逼近法来拟合出最佳对焦位置.该方法不仅大大减少了自动对焦所需要的图片数量,而且可以大幅度提高搜索精度.经实验验证,提出的新的搜索算法可以使搜索精度优于1μm.【期刊名称】《光电工程》【年(卷),期】2017(044)007【总页数】10页(P685-694)【关键词】自动对焦;搜索算法;爬山搜索法;函数逼近法;混合搜索法【作者】江旻珊;张楠楠;张学典;顾佳;李雪;李峰【作者单位】上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海 200093;上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海 200093;上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海 200093;上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海 200093;上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海 200093;上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海 200093【正文语种】中文【中图分类】TH742在计算机技术迅猛发展及互联网技术的普及下，数字化成为成像系统发展的主流方向。
南京大学-张学进-光学 chapt4-5_fraunhofer diffraction
sin 2 2
d dIPI022sinco s 4sin220
分子＝0 s ic n o s s i 0 n
πbsin
i. 0 时, IPI0 主极大；
ii. sin0 时, bsink, IP 0
k1,2,
极小；
iii. tan时, 1 .4 3 ,2 .4 6 ,3 .4 7
透镜的孔径。孔径对成像光波的限制而产生的衍射 效应，使得对应于物点的像点不再是几何光学意义 上的一个点，而是一个衍射斑，从而使像模糊。
任何成像系统中，在几何光学像差因素以外，还要 考虑衍射效应对成像分辨本领的限制---衍射受限
衍射像导致的成 像分辨率的下降
26
4-6-1 望远镜的分辨本领 远处的物体，如遥远的星体，在望远镜后焦面附近
29
min
D
两星可分辨最小角距离：
m in m in arc 1s.2 D in 2 D >> 时 min1.2D2
焦平面上两星像的 最小可分辨间距：
lmi nmin f1.2D 2 f
分辨本领Resolving Power) : 1 或 1
min
lmin 30
4-6-2 显微镜的分辨本领 望远镜对远处物体成像，用对物体的角分辨率表征；
13
矩形孔的衍射花样： 矩形孔
14
4-5-2 圆孔衍射(Diffraction by Circular Aperture)
图示：圆孔的Fraunhofer衍射的光路
由于圆孔的对称性，形成的Fraunhofer衍射花样也是
圆对称的
亮暗交替的圆环花样
15
图示：圆孔的Fraunhofer衍射花样
16
18
图示： Airy 斑的三维形貌
衍射增强成像原理原理
衍射增强成像原理孙毅（南京理工大学紫金学院紫金学院）摘要：研究了衍射增强成像过程中X射线与样品和晶体的相互作用，重点分析了小角散射对衍射增强成像的影响，为衍射增强成像方程补充了小角散射噪声项，建立了更普遍的衍射增强成像方程，推导出峰位和腰位像的吸收衬度，消失衬度和折射衬度的书绪鄂表达，并讨论了两种合成像（变现吸收像和折射像）的衬度问题。
关键词：相位衬度成像，同步辐射，晶体衍射，X射线照相技术Diffraction enhancement imagery principleSun Yi(Nanjing technical University zijin institute)Abstract: The interactions between X-ray and the sample and crystals w ere investigated, and the influenc e of small angle sc attering on images was emphatically analyzed in diffraction enhanced imaging in this paper. Not only were the additional noise term caused by small angle sc attering introduced, and more general DEI equat ion established, but also expressions of absorption c ontrast, extinction c ontrast and refraction c ontrast were given for the peak image and the middle slope image. With the new DEI equation, the contrasts of two kinds of resultant images (apparent absorption image and refraction image) were discussed.Keywords:Phase lining imagery; Synchronized radiation; Crystal diffraction; X radiograph technology1.引言自从Chapman 1997年提出衍射增强成像的命名和简单数学描述之后，衍射增强成像方法被广泛接受，成为主要的相位衬度投影成像方法之一。
光学工程基础参考文献与习题
<<光学工程基础>>参考文献和习题1 光波、光线和成像参考文献：1. Walker Bruce H. Optical Engineering Fundamentals. Bellingham, Washington: SPIE,19982. 袁旭滄. 应用光学. 北京：国防工业出版社，19883. Ditteon Richard 著，詹涵菁译. 现代几何光学. 长沙：湖南大学出版社，20044. Smith W J. Modern Optical Engineering. Boston: The McGreaw-Hill Companies, Inc, 20015. 陈熙谋. 光学•近代物理. 北京：北京大学出版社，20026. 钟钖华. 现代光学基础. 北京：北京大学出版社，20037. Ghatak A K, Thyagarajan K. Contemporary Optics. New Y ork: Plenum Publishing Corporation, 19788. 彭旭麟，罗汝梅. 变分法及其应用. 武汉：华中工学院出版社，19839. Kidger Michael J. Fundamental Optical Design. Bellingham, Washington: SPIE,200210. Jenkins F , White H. Fundamentals of Optics. New Y ork: The McGreaw -Hill Companies, Inc, 197611. Hecht E. Optics. Reading, Massachusetts: Addison-Wesley, 1987习题:1. 简述几何光学的几个基本定律。
2. 简述成像的基本概念。
3. 光在真空中的速度是多少？在水中呢？在钻石中呢？4. 画出折射角i '随入射角i 变化的函数曲线，条件是1=n ，n '是下列值：(a) 1.333；(b)1.5163；(c) 1.78831。
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ABCD面
AEHD面
CDHG面
5
实验发现：
o光的振动方向 ⊥ o光的主平面
e光的振动方向 ‖ e光的主平面 入射面和主截面重合时，o光主平面和e光主平面重 合，因此 o 光的振动方向垂直于 e 光的振动方向.
入射光线在主截面内时，o光和e光是 振动方向相互垂直的线偏振光
6
5-7-2 单轴晶体中的双折射
基于Huygens子波原理解释单轴晶体的双折射
1）波前上每点可看成新的次级波源，发出子波；
2）下一个时刻的波前为所有子波的共同包络面；
3）传播方向在子波源与子波面-包络面切点的连 线方向。 理论和实验都表明： 各向同性介质中的子波波面为球面 （各个方向上传播的速度相同）; 各向异性介质中的子波波面有球面和非球面之分
v v|| --- 负轴晶体(negative crystal)，如方解石；
8
c 定义两个本征折射率： n o v
c ne v ||
反映双折射的大小程度 n n e o
显然
n n 0―― 正轴晶体 e o n n 0―― 负轴晶体 e o
方解石： nHale Waihona Puke 黄玉(topaz)等3
天然方解石的六面体形状及光轴:
光轴
光轴平行于钝角的角平分线的方向
4
主截面(Principal section)和主平面(Principal plane): 主截面----晶体分界面的法线和光轴构成的平面；
主平面----晶体里的折射光线和光轴构成的平面。
天然方解石三个表面对应的主截面:
e光 Ee=Esin
E
Eo=Ecos o光
23
o n 1 . 553 石英： n 1 . 544 e o
1.658 ne 1.486
1 .313 冰： n 1 .309 n e o
9
图示： o光和e光的子波面。（O.A----光轴）
o光子波面：球面
e光子波面：旋转椭球
10
此情形下，主平面即为屏幕所在平面
图示：正轴晶体和负轴晶体中o光和e光的子波面
晶体 e光 o光
15
图示：在负轴晶体主截面内正入射的作图法
显然，正入射时，e光偏离原方向，不满足折射定律。
17
正入射时，光轴在几个特殊方向上时的双折射：
光轴垂直于表面
18
光轴平行于表面（并且在屏幕面上）
19
光轴平行于表面（并且垂直于屏幕面）
光 轴
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正入射，光轴在几个特殊 方向上时的双折射：
正轴晶体
负轴晶体
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o光和e光的折射率与传播方向的关系
o光折射率： n' no
nn e光折射率： n 2 " 2 n n cos osin
2
2 2 o e 2 2 e
负轴晶体的子波面
负轴晶体的折射率
12
图示：双折射晶体中o光和e光的子波面
13
（2）o光和e光的传播----Huygens子波作图法 在负轴晶体主截面内斜入射时： 光轴 光轴
1
寻常光(ordinary light，o光) ---- 遵从折射定律的光束； 非常光(extraordinary light，e光) --- 不遵从折射定律的光束
正 入 射 时
2
晶体的光轴
------- 晶体中的一个方向，沿该
方向传播时，o光和e光不分开，传播速度相等。
光轴不是晶体中的一条直线，而是一个方向， 因此在晶体中任何一点都可以找到一个光轴 晶体只有单轴(uniaxial) 或 双轴(biaxial)晶体 常见的天然单轴晶体有冰、方解石(calcite) 和石英 (quartz)等, 双轴晶体有云母(mica)、蓝宝石(sapphire)、
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（3）o光和e光的相对光强
入射线在主截面内时，o光和e光的振动方向相互垂直 （o光和e光的主平面共面），因此o光和e光可以作为 两个垂直分量看待.
e光
双折射晶体内，一个 光振动总是可以分解 成o光和e光的振动。
E
Ee=Esin
Eo=Ecos
o光
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自然光入射时：自然光分解到o光和e光分量 的机会相等 自然光入射到晶体内，分解出的 o 光和 e光 的光强相等 线偏振光入射时：线偏振光振动方向与 o光 和 e光分量的夹角决定 o光 和 e光 的光强。
各个方向上传播的速度不同
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（1）o光和e光的子波面
光速与振动方向有关 实验发现：
光的振动方向 ⊥光轴时，传播速度为 v⊥； 光的振动方向 ‖光轴时，传播速度为 v‖； 振动为其它取向时，传播速度
v
介于 v⊥
和 v‖之间
v v|| --- 正轴晶体(positive crystal)，如石英；
5-7 双折射（Double refraction）
5-7-1 晶体中的双折射现象 当光入射到各向同性介质 （如水、玻璃等）的分界 面上时遵从折射定律； 当光入射到各向异性介质（如冰、 方解石、石英等 晶体）的分界面上时，除了正常的折射光束，还有 一束折射光束不遵从折射定律; 实验表明，两束双折射光分别是线偏振光