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第1章 引言1

1.1 频率.赫兹1

1.2 时间.秒2

1.3 波长.米2

1.4 波数.米的倒数3

1.5 10的幂3

1.6 量，符号，单位，量纲4

1.7 下文梗概5

1.8 小结6

第1部分 基础原理7

第2章 振荡7

2.1 描述振荡8

2.2 简约表示形式14

2.3 时间－带宽定理17

2.4 傅里叶定理19

2.5 小结23

2.5.1 关键词23

2.5.2 重要方程23

2.6 本章符号表24

第3章 组合振荡26

3.1 同方向振荡27

3.1.1 2个任意振荡27

3.1.2 2个相同振荡27

3.1.3 只有振幅不同的2个振荡28

3.1.4 只有相位不同的2个振荡29

3.1.5 只有初始相位不同的2个振荡——干涉30

3.1.6 只有频率不同的2个振荡——拍频31

3.1.7 2个只有频率相同的振荡——干涉33

3.1.8 只有初始相位相同的2个振荡——类拍频34

3.1.9 只有振幅相同的2个振荡——多个拍频35

3.1.10 无共同点的2个振荡36

3.2 二维振荡36

3.2.1 2个垂直振荡：振幅相同36

3.2.2 2个垂直振荡：振幅不同39

3.2.3 2个反向旋转的圆振荡41

3.2.4 二维振荡和旋转的简化表示42

3.2.5 反向旋转圆振荡及其简化表示44

3.3 琼斯表示法47

3.4 小结51

3.4.1 关键词51

3.4.2 重要方程51

3.5 本章符号表52

第4章 光54

4.1 光子55

4.2 电磁波56

4.3 波的描述59

4.4 电磁波的描述61

4.4.1 一维电磁波61

4.4.2 平面波62

4.4.3 球面波62

4.4.4 驻波63

4.5 偏振63

4.6 黑体辐射64

4.7 小结69

4.7.1 关键词69

4.7.2 重要方程69

4.7.3 其他基本物理量70

4.7.4 导出物理量70

4.8 本章符号表70

第5章 物质72

5.1 波动力学72

5.1.1 方法73

5.2 薛定谔方程73

5.3 自由粒子74

5.4 无限深方势阱77

5.5 有限深方势阱81

5.6 多个有限深方势阱82

5.6.1 能带82

5.6.2 半导体，超导体，超晶格82

5.7 分子振动83

5.7.1 转动运动83

5.7.2 振动运动89

5.8 小结90

5.8.1 关键词90

5.8.2 重要方程90

5.9 本章符号表91

第6章 光与物质的相互作用93

6.1 空间区域静态电场94

6.1.1 真空94

6.1.2 物质94

6.2 物质中的电磁波96

6.2.1 麦克斯韦方程组的新增项—物理意义96

6.2.2 麦克斯韦方程组的新增项—数学关系97

6.3 光与物质的相互作用——谐振子模型98

6.3.1 谐振子：无谐振—导体102

6.3.2 谐振子：无谐振和阻尼—等离子体103

6.3.3 多谐振子104

6.3.4 晶格谐波振荡105

6.4 绝缘体中的电磁波105

6.5 导体中的电磁波106

6.6 界面上的电磁波110

6.6.1 绝缘体上的反射111

6.6.2 低频下导体的反射111

6.7 小结113

6.7.1 关键词113

6.7.2 重要方程113

6.8 本章符号表114

第2部分 器件116

第7章 源116

7.1 太赫兹源概述117

7.1.1 基于热的太赫兹源——热棒117

7.1.2 基于自由电荷运动的太赫兹源——真空电子学太赫兹源117

7.1.3 基于束缚态的太赫兹源——太赫兹激光器117

7.1.4 连续波激光器驱动的太赫兹源117

7.1.5 脉冲激光器驱动的太赫兹源117

7.2 自由电荷产生电磁辐射——真空电子学118

7.3 基于束缚态产生电磁辐射——激光器127

7.4 基于真空电子学的太赫兹源130

7.4.1 同步加速器130

7.4.2 自由电子激光器130

7.5 太赫兹激光器132

7.5.1 锗（Ge）激光器132

7.5.2 量子级联激光器（QCL）132

7.5.3 分子激光器133

7.6 连续波激光器驱动的太赫兹源135

7.6.1 拍频产生135

7.7 脉冲激光器驱动的太赫兹源136

7.7.1 光电导发射器136

7.7.2 表面场发射器140

7.7.3 光致登伯发射器141

7.7.4 光整流142

7.8 小结144

7.8.1 关键词144

7.8.2 重要方程144

7.9 本章符号表144

第8章 光学146

8.1 准光学147

8.1.1 横向，横截面147

8.1.2 传播方向，纵截面148

8.2 反射镜149

8.2.1 平面反射镜152

8.2.2 抛物面反射镜153

8.2.3 椭圆面反射镜156

8.3 透镜157

8.3.1 透镜用于聚焦和准直157

8.3.2 透镜用于折射率匹配158

8.4 导光管和波导162

8.5 棱镜163

8.6 衰减器165

8.7 滤光器165

8.8 光窗167

8.9 偏振器167

8.9.1 线性偏振器167

8.9.2 波片168

8.10 小结169

8.10.1 关键词169

8.10.2 重要方程169

8.11 本章符号表170

第9章 检测器172

9.1 检测器参数173

9.2 热检测器176

9.2.1 热电偶和热电堆传感器177

9.2.2 气动高莱传感器178

9.2.3 热释电传感器178

9.2.4 辐射热计179

9.3 电光检测器180

9.4 光电导检测器182

9.5 小结182

9.5.1 关键词182

9.5.2 重要方程182

9.6 本章符号表183

第3部分 应用184

第10章 光谱分析184

10.1 单色光源185

10.2 色散光谱分析187

10.3 干涉测量法191

10.3.1 慢扫描193

10.3.2 快速扫描194

10.3.3 原理194

10.3.4 分辨力195

10.3.5 干涉仪相对于色散光谱仪的优势196

10.4 时域光谱分析197

10.4.1 时域光谱分析和干涉测量197

10.4.2 时域光谱分析装置197

10.4.3 光学常数提取—概述197

10.4.4 范例198

10.4.5 光学常数提取—具体过程200

10.4.6 时间分辨光谱分析203

10.5 小结203

10.5.1 关键词203

10.5.2 重要方程203

10.6 本章符号表204

第11章 成像206

11.1 无源成像208

11.2 光栅成像212

11.2.1 透射212

11.2.2 反射213

11.3 焦平面阵列成像214

11.4 近场成像215

11.5 断层摄影术218

11.6 小结221

11.6.1 关键词221

11.6.2 重要方程221

11.7 本章符号表222

附录A 前缀224

附录B 数学运算符号225

B.1 数学常数225

B.2 数学幺正运算225

B.3 数学关系式225

B.4 数学二元运算226

B.5 数学函数：三角函数226

B.6 数学符号：复数226

B.7 数学符号：矢量227

B.8 数学运算：微积分227

附录C 量的符号及定义228

C.1 圆228

C.2 角228

C.3 球体229

C.4 立体角229

C.5 直角三角形229

C.6 指数函数231

C.7 以自然对数为底的指数函数231

附录D 扩展书目232

术语233

索引239

关于THz的说明246