從波動物理到數位光學

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從波動物理到數位光學 吳明德     試閱網址

-連結科技史、科學原理及產業應用等多方面的波動光學科普書
-跳脫教科書中艱澀的公式，運用插畫圖解生活中光學尖端科技
-閱讀這本書，不僅見證光電產業的發展，還能喚醒你的科技魂


科技部自然司司長羅夢凡
~~"本書讓讀者從傳統光學到數位光學的連結中，體會科技的應用與發展脈絡。"

教育部資訊及科技教育司司長郭伯臣
~~"，透過連結歷史故事、科技產品與高中的物理知識，運用精美插圖，介紹許多科技新知，這樣的編輯概念也與12年國教期望協助學子具備自主學習能力的理念相符。"

宏碁共同創辦人、光電協進會董事長邰中和
~~"內容也結合許多生活中隨處可見的實例來引出讀者們的興趣，進而打破對光學的刻板印象。"

國立台灣師範大學前校長黃光彩
~~"本書的數位光學帶動邁出第一步，協助認知光量子的本質，寫下台灣量子計算革命的下一章。"

光電協進會首席會策顧問劉容生
~~"吳明德老師能夠深入淺出的用生花妙筆，貫穿光學科技史、科學原理與產業應用。一步步功地引領讀者地邁入數位光學的領域。"
中華民國光電學會理事長孫慶成
~~"讀者在閱讀本書後，會有更想深入探討光電領域的衝動，以此角度觀之，本人在此推薦。"



自序................................................ 10
目錄.................................................. 2

前言：迎接數位光學新時代
蒸氣時代到數位時代................................... 11
數位光學新世代........................................... 12

第一章 光場調製簡介
光源及顯示科技........................................... 13
感光模組...................................................... 14
第一節 光電科技新方向
像差與自適應分節鏡................................... 16
第二節 SLM 空間光調製器
聚光太陽能發電........................................... 17
DMD 數位微鏡............................................. 18
液晶空間光調製........................................ 19
聲光調製器................................................ 20

第二章 波動物理
第一節 波的特性
波型圖與頻譜圖........................................ 22
指向性........................................................ 23
光的折射與色散........................................ 24
第二節 駐波
駐波的特性................................................ 25
吸管笛與諧音............................................ 26
電子軌域與物質波.................................... 27
紅寶石雷射................................................ 29
第三節 相位陣列
相位陣列喇叭............................................ 30
超聲波相位陣列一醫學應用.................... 31
陣列天線與陣列雷達................................ 32
調整相位差，相位陣列聲場偏向實驗..... 33
第四節 干涉與繞射
PhET 軟體模擬干涉與繞射..................... 35
干涉與繞射數位化實驗............................ 37
數位光學干涉與繞射實驗........................ 38
第二章 試題............................................ 39

第三章 偏振與液晶
第一節 光的偏振
電磁波是橫波............................................ 41
偏振........................................................... 43
旋光........................................................... 43
商業偏振片發明........................................ 44
第二節 液晶的特性
液晶特性.................................................... 45
扭轉向列型液晶........................................ 46
薄膜電晶體液晶螢幕................................ 47
第三節 電光調製
脈衝寬度調製............................................ 48
液晶振幅調製............................................ 49
相位調製.................................................... 50
第四節 數位化技術
數位音樂.................................................... 53
螢幕解析度................................................ 55
日光燈發光頻率實驗................................ 56
第三章 試題............................................ 57

第四章 數位光學的應用
第一節 雷射掃描系統
旋轉多面鏡................................................ 60
機械電視.................................................... 61
光固化 3D 印表機..................................... 62
無光罩微影................................................ 62
Face ID 結構光......................................... 63
飛時測距.................................................... 63
擴增實境與手機3D 掃描......................... 64
第二節 裸眼立體影像
視差屏障.................................................... 66
佩珀幻象.................................................... 67
背景與前景................................................ 68
立體顯示器................................................ 69
全像術........................................................ 70
雷射全像儲存技術.................................... 71
第三節 用光偵測人體健康
光的吸收/ 測量血氧濃度......................... 72
光的吸收/ 心電圖..................................... 73
血液吸收光譜............................................ 74
第四節 光通訊與脈衝雷射
提升時脈與平行處理.............