《PriniplesofNano-optics》教材评介
《Principles of Nano-optics》教材评介张英杰（南开大学物理科学学院）1 本书的出版与作者情况《纳米光学原理》一书2006年由英国剑桥大学出版，全书共539页，是由Lukas Novotny和Bert Hecht合著的。
Lukas Novotny 是美国罗彻斯特大学光学与物理学专业教授，是光学学院的纳米光学学科带头人。
他从瑞士联邦理工学院获得博士学位，之后进入了美国西北太平洋国家实验室从事化学结构与动力学方向的研究。
他于1999年起开始在罗彻斯特大学任教，正是他教的纳米光学课程的内容构成了这本书的基础。
现在他的主要研究方向是纳米尺度的光与物质相互作用。
Bert Hecht是瑞士巴塞尔大学物理学院纳米光学的教授，是纳米光学的学科带头人，同时他也是瑞士国家技术中心纳米光学方向成员。
他毕业于德国康斯坦茨大学，之后进入IBM的苏黎世研究实验室从事近场光学显微镜与等离子体方面的研究。
他于1996年获得了巴塞尔大学的博士学位，之后在瑞士联邦理工学院的物理化学实验室进行单分子光谱学及扫描探测技术的研究，并与2002年获得了物理化学任教资格证书。
他在2001年成为了瑞士国家基金会赞助教授，从此开始在巴塞尔大学任教至今。
2 本书的创作背景纳米光学是一门新兴的交叉学科，作为古老的光学与新兴的纳米科技的统一体，此学科有其全新的研究与应用价值，其研究成果已经在生产生活各方面中得到了广泛应用。
但由于其研究内容的特殊性与交叉性，直到2006年这个学科才有了第一本教科书。
该书主要是针对研究生写的关于纳米光学的教科书，书中的内容基本上都是来自美国罗彻斯特大学和瑞士巴塞尔大学光学专业的研究生课堂讲义。
作者对纳米光学的基本原理作了全面的概括，为从事此方向研究的科学工作者提供了重要的参考资料。
3 本书的主要内容从传统上讲，光学既包含基础科学（如量子光学）也包括应用科学（如光通信）。
因此，纳米光学可以被定义为包括基础纳米科学和纳米应用科技在内的所有纳米量级的光学分支。
在纳米科技方面，此书包含了纳米平板印刷术、高分辨率光学显微镜和高密度光学数据存储等内容。
在基础科学方面，此书讲述了原子与光子在光学近场相互作用等课题。
与在自由空间传播的光相比，光学近场中引入了虚拟光子这个与指数衰减场相对应的新概念。
虚拟光子可被用来描述一般的局域非传播场。
它也是分子间力（范德瓦尔斯力和卡西米尔力）的作用因子，因此可用它来探测分子结构。
在量子光学中，虚拟光子这一概念可以拓宽基础光学实验研究的范围，从而得到新的可应用到实践中的结果。
总的来说，此书从基础概念与实际应用两方面对纳米光学作了全面的介绍。
此书开头部分对纳米光学的理论基础作了全面的总结。
在各种尺度下都成立的麦克斯韦方程组为纳米光学奠定了坚实的基础。
由于光学近场经常与物质相互联系，此书介绍了各种物质结构和复介电常数。
纳米光学的研究系统一般都要分成若干个空间部分，这些部分由边界相连接。
因此，此书在各个由均匀介质组成的子系统中分别表述了麦克斯韦方程，并推导了各个边界条件。
接着此书介绍了在纳米光学中常用的一些数学方法，如格林函数和角谱等。
其中对角谱的处理是讨论倏逝波的重要方法。
在纳米光学中，限制光的尺度一直是一个重要课题。
此书的第三章就分析了在传统方法（如显微技术和其它数值孔径聚焦光学技术等）中能达到的最小光学尺度。
在分析了在傍轴近似下的聚焦场（即高斯光束）后，此书又讨论了现代光学中用到的各种非傍轴近似聚焦场。
对于显微镜来说，空间分辨率是最重要的参数。
虽然空间分辨率有多种定义形式，但它们都与衍射极限有关。
此书第四章对它们的物理基础作了分析，并进一步讨论了可用于提高光学显微镜空间分辨率的各种方法。
最后还介绍了饱和效应，并分析了空间位置精确度与分辨率这两个概念的差别。
接下来的三章介绍了纳米光学在在近场光学显微技术中的实际应用。
其中第五章讨论了从共焦显微技术到各种最近出现的近场技术这一系列高分辨显微技术。
第六章处理光如何被压缩到亚波长尺度这一重要的技术问题。
这其实是所谓光学探针的范畴，这种探针有尖锐的顶端，并在顶点处产生局域的高强度光场。
第七章则介绍了用这种光学探针扫描带侧样品表面的具体方法，讨论了测量探针和样品之间相互作用力（剪力）的方法。
总的来说，这三章讲述了近场光学显微技术的基本知识与各种现代技术手段。
此书接着讨论了纳米光学的更基本的理论问题，即光发射与纳米量级环境中各种光学相互作用的问题。
第八章先阐述了微小粒子（原子、分子）因电子态跃迁而发光这一问题可以用偶极子辐射来近似处理，然后仔细讨论了偶极子辐射场的特点以及其与外界环境的相互作用。
接下来这一章又讨论了在复杂环境中粒子的自发辐射跃迁，最后处理了偶极子相互作用、能量转移和激子耦合的问题。
从理论上介绍了偶极子辐射问题后，此书的第九章从实验方面介绍了对诸如荧光分子与半导体量子点等单量子辐射源的探测问题。
具体包括饱和计数率、系统动力学方程求解、量子辐射源发出的非经典光统计场和波函数协变控制等。
最后此章还详尽地介绍了利用单辐射源得到空间局域场分布的方法。
第十章进一步讨论了在纳米量级环境中的偶极子辐射问题，仔细处理了在平面分界面附近偶极子辐射的问题，并计算了偶极子的辐射场分布与辐射衰减速率。
此章最后还讨论了如何利用电像法近似处理这个问题。
如果把一个平面换成按一定规律排列的多个平面，就得到了所为的光晶体。
这种结构性质可用凝聚态物理中能带的理论来解释，光在带隙中不能存在。
像真正的晶体一样，光晶体中的缺陷也会导致定域态的出现。
这种缺陷结构在纳米光学中具有重要的意义，因为它们可以被看做具有高质量因数的微小腔结构。
第十二章主要探讨表面等离子体的问题。
具有各种几何结构的金属的表面自由电子振荡可以与光场相互耦合，并产生局域的高强度光学近场。
这一章对这一课题进行了基础性的介绍，内容包括贵金属的光学性质、薄膜等离子体和颗粒等离子体等。
接下来的一章介绍了在局域场中的光学作用力。
此章根据麦克斯韦作用力张量推导出来了一个可根据场分布计算出任意形状粒子受到的光压的理论，然后缩小了讨论范围，介绍了对微小颗粒的偶极子近似。
这一章还介绍了一些实际应用，如光学镊子等。
最后还讨论了利用光场转移角动量以及光学近场力的问题。
第十四章介绍了另外一种力，即包括卡西米尔-波尔德力和电磁摩擦力在内的与电磁场涨落有关的力。
同时此章还讨论了涨落源辐射的问题。
这本教科书总结了在纳米光学中常用的各种理论方法。
但是如果没有足够强大的数值计算方法的话，在纳米光学领域是无法做出任何有价值的工作的。
因此，此书的最后一章就介绍了一些重要的数学方法，并讨论了他们各自的优缺点。
4 本书的主要特点该书主要是针对研究生写的关于纳米光学的教科书，书中的内容基本上都是来自美国罗彻斯特大学和瑞士巴塞尔大学光学专业的研究生课堂讲义。
总结起来，该书有如下特点：（一）理论讲解深入浅出该书在第二章就总结了全书的基本理论基础，其中最重要的就是麦克斯韦方程组和格林函数。
在以后的各章中，理论讲解都十分详细，而且十分深入。
有些章节的理论讲解还综合了从麦克斯韦方程出发的经典电动力学与从薛定谔方程出发的量子力学知识，从两个方面进行推导并比较了他们的异同。
该书从最基本的物理学理论出发，经过一系列简明又清晰的推导，得出了许多现代纳米光学的研究中经常用到了理论。
从这个角度说，该书非常适合做研究生课程的教材。
（二）理论联系实际该书不仅理论脉路清晰，而且具有很强的针对性。
在每一部分理论讲解完后，都会介绍这些理论在当前的实际应用。
由于纳米光学是一门新型的交叉学科，因此这方面的实际应用课题都十分前沿，包括书中讲到的光学探针、半导体量子点、光晶体、光学镊子等。
该书从最近基础的理论出发，一直讲述到最前沿的应用课题，各个部分的衔接非常自如，使欲从事纳米光学研究的读者能迅速掌握相关前沿领域的基本知识，从而进入自己的研究课题中。
对于学有余力的物理学或光学专业本科生来说，阅读该书也有助于更深入地理解已学到的基本专业知识，并扩展自己的知识面。
（三）可读性强该书的各个章节都有大量的插图，使读者能对理论知识有更形象的理解，并直观地认识具体的实验装置及研究成果。
各章的章末都有针对性的习题，方便读着检测自己的阅读效果，并加深对相关理论的理解。
章末还详细列举了书中引用过的近期文献，方便读者进一步了解相关领域的最新研究成果。
以上这些特点使该书有很强的可读性，因此读者不会对这本理论性很强的书感到厌倦。
5 学术价值纳米光学是古老的光学与新兴的纳米科学的结合体，研究内容是纳米量级的光学现象和技术。
由于可见光波长为几百纳米，因此纳米光学的研究尺度正好处于光的衍射极限附近，这就决定了其特殊的地位与研究方式。
这本纳米光学的教科书的理论基础包含了经典与量子两部分，介绍的课题也包括了量子光学、生物物理等多各学科。
该书把看似杂乱无章的各种纳米光学现象作了总结，并从最基本的原理出发解释了这些现象。
它既可作为研究生的入门教材，也可作为纳米光学研究者及教授们的参考书。
6 社会反映丹麦奥尔堡大学的Ole Keller如此评价该书：“纳米光学与近场光学的主要内容基本相同，而Lukas Novotny和Bert Hecht的《Principles of Nano-Optics》一书为读者提供了近场光学中重要理论概念和实验技术的全面总结……总的来说，我很喜欢这本书中作者的表述方法，并且认为它能使学生对纳米光学领域有更广泛的了解。
”[2] 美国哈佛大学的网站上这样评论到：“在《Principles of Nano-Optics》中，作者对纳米光学相关理论和实验原理进行了综合性的总结。
作者有着广泛的知识面，他们的书中覆盖了从量子光学到生物光学等一系列学科中的纳米光学现象，介绍并详细阐述了所有相关的重要方法。
这本书是第一本纳米光学的教科书。
”[3]7 附：各章节目录1、引言1.1纳米光学综述1.2历史发展过程1.3本书内容框架2、理论基础2.1宏观电动力学2.2波动方程2.3组成关系2.4变动场的光谱表述2.5时间协变场2.6复介电常数2.7分区均匀介质2.8边界条件2.8.1菲涅尔反射透射系数2.9能量守恒定律2.10二元格林函数2.10.1格林函数的数学基础2.10.2电场格林函数的推导2.10.3含时格林函数2.11倏逝场2.11.1倏逝波对能量的传播2.11.2受抑全内反射2.12光场的角谱表述2.12.1偶极子辐射场的角谱表述3、光场的传播与聚焦3.1场传播子3.2光场的傍轴近似3.2.1高斯激光束3.2.2高阶激光模式3.2.3聚焦区的纵场3.3极化电场和极化磁场3.4角光谱表述中的远场3.5场聚焦3.6聚焦场3.7高阶激光模式聚焦3.8弱聚焦的极限3.9在平面分界面附近的聚焦3.10强聚焦点的反射像4、空间分辨率和位置准确度4.1点分布函数4.2分辨率极限4.2.1通过选择性激发提高分辨率4.2.2轴分辨率4.2.3通过达到饱和态增强分辨率4.3共焦显微原理4.4多光子显微技术中的轴分辨率4.5位置准确度4.5.1理论背景4.5.2对合适参量不确定度的估算4.6近场光学显微原理4.6.1从近场到远场的信息传递5、纳米光学显微技术5.1远场照明和探测5.1.1共焦显微技术5.2近场照明和远场探测5.2.1孔径扫描近场显微技术5.2.2增强场扫描近场显微技术5.3远场照明和近场探测5.3.1扫描隧道光学显微技术5.3.2聚集态近场光学显微技术5.4近场照明和近场探测5.5其他结构：能量转移显微技术5.6小结6、近场光学探针6.1绝缘探针6.1.1锥形光纤6.1.2四面体尖端6.2圆锥形绝缘探针中的光传播6.3孔径探针6.3.1经过孔径探针的能量传输6.3.2小孔径附近的场分布6.3.3孔径探针的近场场分布6.3.4传输效率和方向性的增强6.4孔径探针的制造6.4.1聚焦离子束辗磨制做孔径6.4.2通过电化学方法开启与关闭孔径6.4.3孔径钻孔器6.4.4微加工探针6.5光学天线：尖端、散射体和电形联接天线6.5.1实金属尖端6.5.2颗粒-等离子体探针6.5.3电形联接天线探针6.6小结7、探针与样品的距离调控7.1剪力方法7.1.1作为共振束的光纤7.1.2音叉感应器7.1.3有效谐振器模型7.1.4反应时间7.1.5等效电路7.2法向力方法7.2.1敲击模式下的音叉7.2.2弯曲的纤维探针7.3地形学的人工制品7.3.1人工制品的现象学理论7.3.2近场人工制品举例7.3.3讨论8、纳米量级环境中的光发射和光学相互作用8.1多级展开8.2经典粒子-场哈密顿量8.2.1相互作用哈密顿量的多级展开8.3辐射点偶极子8.3.1均匀环境中的电偶极辐射场8.3.2偶极辐射8.3.3非均匀环境中的能量耗散率8.3.4辐射反作用8.4自发辐射衰减8.4.1自发辐射的量子电动力学理论8.4.2自发辐射衰减和二元格林函数8.4.3定域态密度8.5经典辐射寿命和衰减速率8.5.1均匀环境8.5.2非均匀环境8.5.3频率变化8.5.4量子产率8.6偶极子相互作用和能量转移8.6.1库伦作用的多级展开8.6.2两粒子间的能量转移8.7离域激发8.7.1纠缠态9、量子辐射源9.1荧光分子9.1.1激发9.1.2弛豫9.2半导体量子点9.2.1表面钝化9.2.2激发9.2.3激子的同步处理9.3吸收截面9.4三能级体系的单光子辐射9.4.1稳态分析9.4.2随时间变化的分析9.5单分子探测定域场9.5.1激光焦点的场分布9.5.2探测强定域场9.6小结10、平面分界面附近的偶极辐射10.1允许光与禁戒光10.2二元格林函数的角光谱表述10.3二元格林函数的分解10.4反射和透射场的二元格林函数10.5平面分界面附近的自发辐射衰减速率10.6远场10.7辐射场分布10.8辐射走向10.9磁偶极子10.10偶极子电像近似10.10.1垂直偶极子10.10.2水平偶极子10.10.3阻滞作用11、光晶体和共振器11.1光晶体11.1.1光子能带11.1.2光晶体中的缺陷11.2光学微腔结构12、表面等离子体12.1贵金属的光学性质12.1.1德鲁德-索莫菲理论12.1.2带间跃迁12.2平面分界面处的表面等离子体激元12.2.1表面等离子体激元的性质12.2.2表面等离子体激元的激发12.2.3表面等离子体传感器12.3纳米光学中的表面等离子体12.3.1电线和颗粒中的等离子体12.3.2更复杂结构的等离子体共振12.3.3表面增强拉曼散射12.4小结13、局域场中的力13.1麦克斯韦压力张量13.2辐射压13.3偶极子近似13.3.1对时间平均的力13.3.2单色场13.3.3近共振激发的饱和特点13.3.4偶极近似修正13.4光学镊子13.5角动量和力矩13.6光学近场中的力13.7小结14、涨落引起的相互作用14.1涨落耗散定理14.1.1系统感应函数14.1.2约翰逊噪声14.1.3外场涨落引起的耗散14.1.4正序和反序14.2涨落源辐射14.2.1黑体辐射14.2.2共振、光谱移动和热量传递14.3涨落引起的力14.3.1卡西米尔-波尔德势14.3.2电磁摩擦14.4小结15、纳米光学中的理论方法15.1复合多级法15.2体积分法15.2.1体积分方程15.2.2力矩方法15.2.3耦合偶极子方法15.2.4力矩法与耦合偶极子法的等效性15.3有效极化率15.4总格林函数15.4小结和展望附录A、原子极化率的半分析性推导A.1弱激发场的稳态极化率A.2无衰减的近共振激发A.3有衰减的共振激发附录B、弱耦合体系的自发辐射B.1Weisskopf-Wigner理论B.2非均匀环境附录C、分层基底附近的偶极子场C.1垂直电偶极子C.2水平电偶极子C.3系数jjjCBA和,的定义附录D、远场格林函数参考文献：[1] Lukas Novotny, Bert Hecht. Principles of Nano-Optics. Cambridge Unviversity Press, 2006: 1-539[2]/workgroups/novotny/papers/physicstoday .pdf[3] /abs/2006pno..book.....N。
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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。
国外激光教材lasers与国内相关教材评介袁树忠南开大学现代光学
国外激光教材“lasers”与国内相关教材评介袁树忠（南开大学现代光学研究所天津300071）摘要本文对国内外有代表性的激光教材进行了点评，提出了在国内与激光密切相关的本科及研究生教学中，使用哪些教材作为重点参考，以及为满足国内高校教材与国际接轨的需求，国内激光教材应如何编写的建议。
关键词激光激光原理国外教材教材评介激光是二十世纪的重大科技发明之一，激光的应用遍及科技、经济、军事和社会发展的各个领域。
它是把微波受激辐射放大器的原理推广到光波波段发展起来的。
半个世纪以来，在理论研究的推动下，不断有新型的激光器出现，不断扩大应用领域，学校的教材也在不断革新，但激光的基本原理内容不会变。
在激光的基础部分，国内外有代表性的大学教材有美国斯坦福大学电子工程系的著名教授A.E.Siegman编写的“Lasers”、意大利米兰理工学院和国家研究委员会Orazio Svelto先生编写的“Principles of Lasers”和W.T.Silfvast 的《Laser Fundamentals》等，国内则以清华大学周炳琨等人编著的《激光原理》影响最为广泛。
1. “Lasers”的主要内容、特点和适用对象1.1 该书的主要内容A.E.Siegman教授的“Lasers”由牛津大学出版社1986年出版，该书系统而详细地论述了激光物理、激光技术方面的知识，内容全面，其理论基础主要为经典电子振荡的洛伦兹模型，全书1283页，共计31章，分为3大部分。
第一部分为激光的物理基础共计13章557页。
这部分内容占全书的2/5还多，是学习激光的基础。
从激光器的基本问题开始，用经典和半经典理论模型描述了电偶极子跃迁、原子速率方程、激光泵浦和粒子数反转、激光放大、线性和非线性脉冲传输、振荡动力学和阈值等。
第二部分为光束和谐振腔理论，共计有10章365页。
这一部分分别从射线光学（矩阵光学）和波动光学讨论了激光光束—高斯光束的特性、稳定的两镜谐振腔，并用复合同轴波动光学讨论了同轴谐振腔理论，最后还讨论了非稳谐振腔。
新兴材料研究的热点纳米材料期刊评介
新兴材料研究的热点纳米材料期刊评介在当今科技发展的时代，材料科学领域的研究日新月异，新兴材料的研究越来越受到关注。
其中，纳米材料作为一种具有特殊结构和性质的材料，在多个领域展现出巨大的应用潜力。
为了更好地了解纳米材料的最新研究进展，科研人员需要获取可靠的信息来源。
本文将对几个热点的纳米材料期刊进行评介，为研究者提供参考。
1. 《Nano Letters》《Nano Letters》是美国化学学会旗下的一本高影响力期刊，专注于发表纳米尺度下的材料科学研究成果。
该期刊以其独特的纳米材料制备和性能调控方面的研究而闻名。
研究者可以在《Nano Letters》中获得纳米材料合成、表征、应用等方面的前沿知识，从而引领纳米材料领域的研究。
2. 《Advanced Materials》《Advanced Materials》是一本跨学科的期刊，旨在发布各种高水平的材料科学研究，包括纳米材料方面的研究成果。
这个期刊涵盖了纳米材料的制备、性能、应用等多个方面，是了解纳米材料研究进展的综合性期刊之一。
同时，该期刊注重材料界面和多学科交叉研究，为纳米材料研究者提供了一个了解不同学科交叉应用的平台。
3. 《Nature Nanotechnology》《Nature Nanotechnology》是自然出版集团旗下的一本顶级期刊，用于报道纳米科学和纳米技术领域的最新研究成果。
作为纳米材料领域最负盛名的期刊之一，《Nature Nanotechnology》向读者展示了涵盖纳米材料制备、性能调控、应用探索等各个方面的前沿研究。
该期刊以其高质量的论文和独特的视角享有崇高的声誉，对于研究者来说是全面了解纳米材料领域的重要渠道。
4. 《ACS Nano》《ACS Nano》是美国化学学会旗下的一本专注于纳米材料研究的期刊。
该期刊接收并发表了大量关于纳米尺度材料合成、表征、应用以及理论计算方面的研究成果。
研究人员可以在《ACS Nano》中找到有关纳米材料最新研究进展的详尽信息，并了解到该领域的前沿发展动态。
光通信必读优秀书籍
非线性光学部分介质在强激光场作用下产生的极化强度与入射辐射场强之间不再是线性关系，而是与场强的二次、三次以至于更高次项有关，这种关系称为非线性。
凡是与非线性有关的光学现象称为非线性光学现象，属于非线性光学的研究内容。
非线性光学一方面研究光辐射在非线性介质中传播时由于和介质的非线性相互作用自身所受的影响，另一方面则研究介质本身在光场作用下所表现出的特性。
在光通信中，主要是进入高速通信，10g，尤其是40G，随着入纤光功率的增强，非线性效应逐渐显现，系统设计必须加以考虑这方面的影响，于是在40G里面变出现了形形色色的编码。
以下切入正题1、《Nonlinear Fiber Optics》和《Applications of Nonlinear Fiber Optics》Agrawl ，这2本书从书名大家应该也可以看出是偏重于光纤通信应用的，目前第一个已经到第四版，第二个为第二版了，包括中译本，论坛都有，大家可以搜索下就可以都看到了。
/viewthread. ... =nonlinear%2Boptics/viewthread. ... =nonlinear%2Boptics2、Boyd W.R的《nonlinear optics》3rdW. Boyd教授在2002年被任命为Rochester大学M. Parker Givens Professor of Optics，lz发的应该是第二版，该书1992年第一版，第二版在第一版的基础上增加了很多新内容，并对以前的内容做了不少修订，在2008年的4月，该书又出了第三版。
整体来说，该书内容比较深，学校里的高年级研究生和一般研究人员可参考。
W.Boyd今年5月份曾代表美国光学学会来南京开会下载链接：/viewthread. ... =nonlinear%2Boptics3、华裔学者沈元镶的《非线性光学原理》沈是这方面非常牛b的，他的导师算是非线性光学方面的开创者吧，并因此获得了诺贝尔奖。
国外激光原理经典教材评介与利用研究——以《Lasers》《Laser Fundamentals》《Principles of Lasers》
其 是 那 些 科 学 技 术 、 济 较 发 达 国 家 的 教 材 建 设 状 经
况。欧美 等发 达 国家 高校 的教 材经过数 十年发 展与 建设 ， 无论在教 材体 系、 学 内容 、 学方 法 等 方 面 教 教 都形成 了各 自的优 势和特色 。其经验对 于我们 这样
一
Ｓｅｍ ｎ 教授 。该书 １８ ｉ ａ） ｇ ９ ６年 由英 国牛 津大学 出版社 出版 ，２ ３页 ， １８ 为美 国的大学 科学丛 书 。 Ｓｅｍ ｎ教 授 １５ ｉ ａ ｇ ９ ２年 获 得 哈 佛 大 学 的 学 士 学 位 ，９ ４年 获得美 国加 州大 学 洛杉矶 分 校 的应 用 物 １５ 理学硕 士学 位 ，９ ７年 获得 斯 坦福 大学 的 电子工 程 １５ 学博 士学 位。从那 时起 ，ｉ ｍ ｎ教授 在斯 坦福 大学 Ｓｅ ａ ｇ
ｍ ｎ 授 １８ ａ教 ９ ６年撰写 的（ ａｅ ） 美国佛 罗里达 中 央 ＜ ｓｒ） Ｌ ｓ；
大 学 Ｗｉｉ ．Ｓ ｆ ｓ 授 ２０ ｌａ Ｔ ｉｖ ｔ教 ｌｍ ｌａ ０ ４年 撰 写 的 《 ａｅ Ｌｓｒ
其 模式 和激 光光束 的传播上 。
《 ａｅｓ一书 ， 出现 较早 的全 面 阐述 激 光原 理 Ｌ ｓｒ 》 是
第２ ８卷
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材评介与利用研究
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物理经典书籍教材推介
物理经典书籍教材推介个人以为国内好的物理教材不太多，很多教材内容严谨可是易读性不强。
因此那个书单特意精选了一些适宜自学且架构严谨的国外大学热点教材分享~~最重要的是，这套教材组成一个完整的物理教材体系，都是教得专门深切浅出的专著，专门适合自学提高。
学物理是一件宝贵的乐事，什么缘故不学得乐在其中呢？这些教材在保留了趣味的情形下不失学术水平，因此专门推荐。
以下是依照学习推荐进度排序的《费曼物理学讲义》卷一、卷二、卷3及《习题解答》诺奖大师费曼乐趣横生的经典之作，读起来津津有趣，没有大段令人畏惧的公式和推导，几乎全文都在说明物理思想和有趣的现象，关于明白得物理思想的本质有极大帮忙。
《Mathematical methods for Physics and engineering》by Riley涵盖了几乎所有物理研究需要的数学知识，没有过度苛求证明严格性且说明形象有趣读起来超级有成绩感，不像国内的数理方式写得过于太抽象，用户界面不太友好呵呵。
《All the Mathematics you missed but need to know》by Garrity轻松的读物，高屋建瓴地整合了之前学过的数学知识，使读者很容易看透其中的数学本质。
举重假设轻地谈了很多深刻的数学领域，例如拓扑和“形式(form)”。
能够给大三看，也能够给研一看，必然会有专门大收成。
《Classical Mechanics- Systems of Particles and Hamiltonian Dynamics》by Greiner清楚地讲述了理论力学的内容，尽管书厚，但说明清楚没有冗余，超级适合自学。
《Introduction to Electrodynamics》及《习题解答》by Griffiths深切浅出的一本书，把人轻松地从电磁学带进电动力学的世界。
《Classical Electrodynamics》及《习题解答》by JacksonJackson那个词几乎已经专指这本神作了，难度高但循序渐进不失自学性。
麻省理工学院理论物理专业教材评介与分析
麻省理工学院理论物理专业教材评介与分析张立彬（南开大学外国教材中心；天津 300071）朱美玲（南开大学物理科学学院；天津 300071）[内容摘要] 通过对麻省理工学院理论物理专业所用五本教材的评介与分析，认为国内编写同类教材时，新编教材应注意：问题新颖，习题难度适中；风格多样，增加阅读趣味；资料丰富，文献经典广泛；材料适当，扩展学生知识；及时更新，增加实效内容；因材施教，满足各种需求；图形描述，发挥图表功能等。
[ 关键词]国外教材；理论物理；粒子与核子；量子信息；量子计算；超弦理论；量子力学；现代量子力学引言教材是体现教学理念、教学内容和教学方法的载体，在深化课程教学改革、全面推进素质教育，提高人才培养质量方面发挥着重要作用。
为进一步吸收、借鉴国外优秀的经典教材，提高国内教材建设的水平，为国家培养出急需的拔尖创新人才，本文对国外一流大学——麻省理工学院理论物理专业所用的五本经典教材进行了评介与分析。
本文选定的五本经典教材分别是：德国物理学家Bogdan Povh 、Klaus Rith、Christoph Scholz 和Frank Zetsche等教授联合撰写，2006年由Springer出版社出版的《Particles and Nuclei》（粒子与核子·第五版）；美国加州理工学院的Michael A.Nielsen教授和麻省理工学院的Isaac L. Chuang教授合著，2000年由英国剑桥大学出版社出版的《Quantum Computation and Quantum Information》（量子计算与量子信息）；麻省理工学院Barton Zwiebach教授撰写，2004年由英国剑桥大学出版社出版的《A First Course in String Theory》（超弦理论基础）；诺贝尔奖得主、法籍物理学家Claude Cohen-Tannoudji教授撰写，1977年由Hermann出版社出版的《Quantum Mechanics》（量子力学·第一册）；美籍日裔著名理论物理学家J.J.Sakurai的遗作，1994年由Addison-Wesley publishers出版的《Modern Quantum Mechanics》（现代量子力学·修订版）。
国外高分子物理英文教材研究
国外高分子物理英文教材研究
随着高分子材料在工业、医药、电子、能源等领域的广泛应用，高分子物理学的研究也变得越来越重要。
为了深入了解和掌握这一领域的知识，许多国外高校和研究机构都开设了高分子物理课程，并出版了相关的教材。
本文主要介绍了一些经典的英文高分子物理教材。
1. "Principles of Polymer Chemistry" by Paul J. Flory：这本书是高分子化学的经典教材之一，由诺贝尔化学奖得主保罗·弗洛里于1953年出版。
该书从高分子化学的基础知识出发，介绍了高分子化学的基本原理、物理化学性质、结构和合成等方面的内容。
此外，该书还涵盖了高分子聚合物物理、动力学和力学性质等方面的内容，为读者深入了解高分子化学和物理学提供了坚实的基础。
2. "The Physics of Polymers: Concepts for Understanding Their Structures and Behavior" by Gert R. Strobl: 本书由德国理论物理学家Gert R. Strobl于2006年出版，介绍了高分子物理学的基本概念和实验技术。
书中主要包括高分子结构、高分子热力学、高分子力学、高分子物性、聚合物的分子构象和相互作用、聚合物的分子运动以及高分子的表面等方面的内容。
该书适合对高分子物理学有一定了解的读者，但同时也为了解高分子物理学的初学者提供了很好的参考。
总之，国外高分子物理英文教材丰富多彩，选购一本好的教材，有助于深入了解高分子物理学的知识和技术。
关于《Nanophotonics》一书的介绍与评价
关于《Nanophotonics》一书的介绍与评价张立彬（教育部南开大学外国教材中心副教授）陆文强（南开大学物理科学学院博士、副教授）由美国巴法罗大学化学系（Department of Chemistry,University at Buffalo）Paras N.Pradsd教授主编的《Nanophotonics》（纳米光子学）于2004年由John Wiley&Sons,Inc公司(Hoboken，New Jersey)出版，并在加拿大同时出版，全书共415页。
[1]该书包含纳米光子学的基本原理和涉及纳米技术、光子学和生物学等集成的各种应用，是一本概念宽泛的涉及多学科的基础参考资料。
一、前言纳米光子学主要研究纳米结构中电子与光子的相互作用及其器件，是一门光子技术与纳米电子技术相融合而开拓出的崭新学科。
纳米制造技术是21 世纪的关键技术之一, 基于纳米制造技术的微纳结构将引起光子技术的巨大进步。
在集成电路、光波导、生物光子学等方面纳米光子技术都有很大的应用前景。
纳米光子学是近期国内外研究的热点领域, 已取得众多科技成果。
超常介质(metamaterial) 指的是具有天然物质不具有的特性的人造物质/结构, 如介电常数和磁导率同时为负的介质(这时介质的折射率小于零, 能够放大倏逝波, 从而实现“超透镜效应”, 极大地提高了透镜成像的分辨率)。
近几年来, 国内外书籍都介绍了纳米光子学这门新兴学科。
国内相关书籍较少，科学出版社于2010年出版的何赛灵、戴道锌编著的《微纳光子集成》，以236页的篇幅比较系统的介绍了光子集成理论以及制备技术。
[2]另外，2010年，张镇西等人对《Nanophotonics》进行了翻译工作，西安交通大学出版社出版了本书中文翻译版本《纳米光子学》，[3]可以作为理解原著的重要参考书目。
国外相关书籍则比较多：2006年Cambridge University Press出版的Lukas Novotny与Bert Hecht主编的《Principles of Nano-Optics》以539页的篇幅，对纳米光学中的重要概念做出了深入浅出的解析[4]；2008年CRC Press/Taylor & Francis出版的Motoichi Ohtsu编写的《Principles of Nanophotonics》以228页的篇幅，通过光学近场介绍了一种独特的理论模型来描述系统内部物质间的相互作用[5]；2008年National Academies Press,出版的National ResearchCouncil (U.S.) Committee on Nanophotonics Accessibility and Applicability 编写的《Nanophotonics: accessibility and applicability》以218页的篇幅简要介绍了纳米光子学的基本原理[6]。