光學仿真的Python實現

[加拿大]瓦蘇德萬·拉克希米納拉亞南（Vasudevan Lakshminarayanan），[突尼斯]哈桑·加利拉（Hassen Ghalila），[突尼斯]艾哈邁德·阿馬爾（Ahmed Ammar），[印度]拉馬納塔姆·斯裏尼瓦薩·瓦達拉賈南（L. Srinivasa Varadharajan）著;張來線、鄭海晶、郭惠超、範有臣 譯

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商品描述

光學理論的分析往往伴隨著復雜的數理過程，如何將光學領域晦澀難懂的理論轉化為直觀、可操作的可視化分析過程是一大挑戰。本書正是為應對這一挑戰而生。本書針對物理光學、應用光學等專業基礎課程中核心基礎知識點的數值仿真問題進行闡述。全書基於開源程序設計語言Python編寫，既涵蓋了Python語言的基礎、核心數值仿真工具包及典型開發環境，又在此基礎上分別就波動光學與應用光學主要內容的Python語言仿真方法進行了詳細介紹。

作者簡介

張來線，男，1986-，航天工程大學副教授，碩士生導師，2008年本科畢業於北京大學電子信息科學與技術專業，2010年和2014年於中國人民解放軍裝備學院獲光學工程工學碩士學位和通信與信息系統專業工學博士學位。主講《物理光學》、《傅裏葉光學》、《光電子技術》等課程；長期從事光電探測和光電信息處理方面的教學與研究工作，主持與參與省部級以上科研與教改項目20余項，發表論文30余篇，授權軟件著作權4項，授權專利10余項，獲軍隊科技進步一等獎1項，三等獎1項。

目錄大綱

目錄

 

第1章Python簡介

1.1為什麼使用Python

1.2Python設置

1.2.1我們需要哪種發行版

1.2.2安裝Anaconda

1.2.3Anaconda導航器

1.3使用Jupyter/IPython QtConsole進行編碼

1.3.1註釋

1.3.2Hello World!

1.3.3使用Python作為計算器

1.3.4變量和保留關鍵字

1.3.5容器類型

1.3.6控制結構

1.4模塊和腳本

1.4.1模塊

1.4.2使用Spyder編寫和運行Python腳本

1.4.3函數定義

1.4.4類

1.5廣泛應用於科學和工程領域的Python庫

1.5.1數值Python庫： NumPy

1.5.2數據可視化Python庫： Matplotlib

1.5.3科學Python庫： SciPy

1.6結論

引用文獻

第2章使用Python和Qt進行GUI編程

2.1使用PyQt5的GUI應用程序的第一步

2.1.1導入PyQt5並創建一個PyQt5窗口

2.1.2PyQt類

2.2Qt Designer

2.2.1Qt Designer窗口

2.2.2屬性編輯器

2.2.3布局

2.2.4Qt Designer預覽

2.2.5Qt UI文件

2.2.6Matplotlib小部件

2.2.7一個例子： 夫瑯禾費衍射

2.2.8從UI文件到Python代碼的轉換

2.2.9應用： 夫瑯禾費衍射

2.3編碼GUI元素

2.4結論

引用文獻

第3章電磁波

3.1簡介

3.2麥克斯韋方程組與電磁波

3.3波函數

3.4坡印亭矢量

3.5相速度和群速度

3.6簡諧波

3.7繪制正弦波的Python代碼

第4章輻射測量和光度測量

4.1輻射測量

4.2光度法

第5章費馬原理、反射和折射

5.1導言

5.2費馬原理

5.3反射

5.3.1平面鏡

5.4菲涅耳反射

5.5折射與斯涅耳定律

5.5.1表觀深度

5.5.2玻璃板

5.6光線方程

第6章透鏡和鏡子

6.1導言

6.2基本約定

6.3旁軸近似法

6.4球面的折射率

6.5焦距

6.6光線圖

6.7放大倍數

6.8磨鏡者公式

6.9透鏡成像

6.10牛頓關系式

6.11球面鏡

第7章厚透鏡和透鏡系統

7.1萬向點

7.1.1焦點

7.1.2主點

7.1.3節面

7.2多重折射面

引用文獻

第8章偏振狀態

8.1線偏振

8.2圓偏振

8.3橢圓偏振

8.4馬呂斯定律

8.5瓊斯矢量

8.5.1線偏振

8.5.2圓偏振

8.5.3橢圓偏振

8.6瓊斯矩陣

8.6.1線偏振器

8.6.2半波片和四分之一波片

8.6.3圓偏振

8.6.4橢圓偏振

8.7旋光性

第9章幹涉

9.1基本概念

9.1.1必要條件

9.1.2節拍和傳播速度

9.2波前分割

9.2.1楊氏雙縫

9.2.2勞埃德鏡

9.2.3菲涅耳鏡

9.2.4菲涅耳雙棱鏡

9.2.5畢利特雙鏡

9.2.6梅斯林透鏡

9.3振幅分波

9.3.1平行板

9.3.2角

9.3.3邁克耳孫幹涉儀

9.3.4馬赫-曾德爾幹涉儀

9.3.5法布裏-珀羅幹涉儀

第10章相幹性

10.1空間相幹性

10.1.1雙鏡

10.1.2寬縫

10.2時間相幹性

10.2.1白光

10.2.2有限波長數

10.2.3矩形連續光譜

10.2.4高斯剖面

第11章衍射

11.1夫瑯禾費衍射

11.1.1矩形光圈

11.1.2單縫

11.1.3雙縫

11.1.4衍射光柵

11.1.5圓形光圈

11.2菲涅耳衍射

11.2.1菲涅耳積分

11.2.2回旋線

11.2.3單縫衍射

11.2.4邊緣衍射

引用文獻

附錄菲涅耳積分

參考文獻

索引

 

 

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