书名：物理光学VirtualLab Fusion虚拟仿真（第二版）
定价：119.0
ISBN：9787030846570
作者：付跃刚等
版次：2
出版时间：2026-06

内容提要：

本书系统讲解波动光学核心理论，依次阐述光的电磁理论、光的干涉、光的衍射与光的偏振四大核心模块。全书从麦克斯韦方程组、光波波动方程等基础理论切入，介绍光波传播、界面折射反射、光的吸收色散散射等基础规律；深入剖析光波叠加原理、相干条件、多类干涉仪器与薄膜干涉特性，结合衍射基础公式、典型孔径衍射现象与光学分辨理论；同时详解晶体双折射、偏振器件及琼斯矩阵等偏振关键内容。各章节配套VirtualLab Fusion仿真案例与建模技巧，将理论推导与数值仿真相结合，兼顾基础原理、经典模型与工程仿真应用，理论体系完整，实例丰富，兼具理论性与实用性。

目录：
目录
第1章 光的电磁理论 1
1.1 麦克斯韦方程组 1
1.1.1 电磁场微分形式的麦克斯韦方程组 1
1.1.2 物质方程 1
1.2 光的波动方程 2
1.2.1 电磁场的波动性 2
1.2.2 电磁波 3
1.2.3 光波的亥姆霍兹方程 3
1.2.4 单色光波在各向同性均匀介质中自由传播时的振幅表达式 4
1.3 不连续表面的边值条件及光波在界面上的反射和折射 5
1.3.1 不连续表面的边值条件 5
1.3.2 光波在界面上的反射和折射 6
1.3.3 菲涅耳公式 7
1.4 光的吸收、色散和散射 10
1.4.1 物质对光的吸收 10
1.4.2 光的色散 12
1.4.3 光的散射 13
1.5 VirtualLab Fusion仿真建模与技巧 14
1.5.1 VirtualLab Fusion软件 14
1.5.2 平面电磁波 16
1.5.3 球面波和柱面波 22
1.5.4 光在两透明电介质分界面上的反射和折射 26
1.5.5 光的色散、吸收和散射 34
第2章 光的干涉及干涉系统 39
2.1 光波的叠加 39
2.1.1 两个频率相同、振动方向相同的单色光波叠加 39
2.1.2 两个频率相同、振动方向相同、传播方向相反的光波的叠加，驻波 41
2.1.3 两个频率相同、振动方向互相垂直的光波叠加 42
2.1.4 两个频率不同、振幅相同、振动方向相同的单色波的叠加 45
2.2 惠更斯–菲涅耳原理及相干条件 47
2.2.1 惠更斯–菲涅耳原理 47
2.2.2 相干条件 48
2.3 两个频率相同、振动方向相同的点光源发出的球面波的干涉 49
2.3.1 杨氏干涉实验 49
2.3.2 杨氏干涉实验和干涉场光强计算 49
2.3.3 两个相干单色点光源在空间形成的干涉场 50
2.4 时空相干性 51
2.4.1 干涉条纹的对比度 51
2.4.2 两相干光波振幅对调制度的影响 52
2.4.3 光源大小的影响——空间相干性 52
2.4.4 光源单色性的影响——时间相干性 53
2.5 平板及光楔的干涉 53
2.5.1 定域干涉条纹与非定域干涉条纹 54
2.5.2 等厚干涉与等倾干涉 55
2.6 典型的双光束干涉仪器简介 55
2.6.1 激光点光源干涉仪 55
2.6.2 迈克耳孙干涉仪 56
2.6.3 特外曼–格林干涉仪 57
2.6.4 菲佐干涉仪 58
2.6.5 马赫–曾德尔干涉仪 58
2.6.6 等倾干涉仪 59
2.7 多光束干涉 60
2.7.1 干涉场的光强分布公式 60
2.7.2 干涉条纹特征 62
2.7.3 干涉条纹的锐度与精细度 63
2.8 法布里–珀罗干涉仪 64
2.8.1 法布里–珀罗干涉仪工作原理 64
2.8.2 法布里–珀罗干涉仪的应用 65
2.9 光学薄膜和干涉滤光片 68
2.9.1 单层膜 68
2.9.2 双层膜和多层膜 70
2.10 VirtualLab Fusion仿真建模与技巧 72
2.10.1 两个频率相同、振动方向相同的单色光波的叠加 72
2.10.2 驻波 80
2.10.3 两个频率相同、振动方向互相垂直的单色光波的叠加 82
2.10.4 多个不同频率的单色光相干叠加成波群 87
2.10.5 杨氏干涉实验 93
2.10.6 平面波和球面波产生的干涉 97
2.10.7 迈克耳孙干涉仪 100
2.10.8 法布里–珀罗干涉仪 106
2.10.9 马赫–曾德尔干涉仪 114
2.10.10 用于X射线成像的单光栅干涉仪 115
第3章 光的衍射 121
3.1 菲涅耳–基尔霍夫衍射公式 121
3.2 圆孔衍射 122
3.2.1 圆孔衍射的复振幅及光强解析表达式 122
3.2.2 菲涅耳衍射与夫琅禾费衍射 125
3.2.3 菲涅耳数的物理意义 126
3.2.4 圆孔衍射解析表达式的物理意义 126
3.3 光学系统像点附近的空间光强分布 128
3.3.1 像点附近的空间光强分布 128
3.3.2 瑞利判据与斯特列尔准则 131
3.3.3 光学系统的分辨角 132
3.3.4 巴比涅原理 133
3.4 典型孔径的衍射 133
3.4.1 矩孔衍射 133
3.4.2 单缝衍射 135
3.4.3 多缝衍射 135
3.4.4 衍射光栅 138
3.5 VirtualLab Fusion仿真建模与技巧 141
3.5.1 菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射 141
3.5.2 衍射光栅 151
3.5.3 其他光栅 154
3.5.4 设计和分析超透镜 160
3.5.5 半导体晶圆明场和暗场的检测 164
3.5.6 双层晶圆图案对准与成像分析 168
3.5.7 光场调控 172
第4章 光的偏振 180
4.1 偏振光和自然光 180
4.1.1 产生偏振光的方法 181
4.1.2 马吕斯定律 181
4.2 单色平面光波在各向异性均匀介质中的传播 181
4.2.1 波面与光线 181
4.2.2 菲涅耳方程 183
4.2.3 单轴晶体的双折射 183
4.2.4 单轴晶体的折射率椭球、波矢面、光线面与法线面间的关系 185
4.3 光波经单轴晶体的折射 188
4.4 偏振器件 191
4.4.1 晶体偏振器件 191
4.4.2 偏振片 192
4.4.3 波片 192
4.5 偏振光和偏振器件的矩阵表示 194
4.5.1 琼斯矢量 194
4.5.2 琼斯矩阵 194
4.6 偏振光的干涉 198
4.6.1 P1，P2的透光轴互相垂直 198
4.6.2 P1，P2的透光轴互相平行 199
4.7 VirtualLab Fusion仿真建模与技巧 200
4.7.1 偏振光和自然光 200
4.7.2 晶体的双折射 203
4.7.3 偏振光和偏振器件的矩阵表示 208
4.7.4 基于Pancake的折反射成像系统 211
4.7.5 双轴晶体的锥形折射效应 217
主要参考文献 224
后记 226