《应用光学与光学设计基础》

《应用光学与光学设计基础》内容简介 ?Wr+Q  
《应用光学与光学设计基础》是一本涵盖应用光学成像基本理论、典型实用光学系统以及应用ZEMAX软件进行光学设计基本方法等丰富内容的专业技术基础性教材与参考书。全书分四篇共15章，第一篇为几何光学的基本定律与成像基本理论(第1-7章)，主要介绍光学成像基本理论，基本光学成像元件以及目视光学系统工作原理等；第二篇为光度学与色度学基础(第8～9章)；第三篇为典型与实用光学系统(第10～13章)，介绍望远镜、显微镜、照相与投影系统、纤维光学与光纤传像系统；第四篇为应用ZEMAX软件进行光学设计的基本方法与光学系统的像质评价(第14～15章)。 3s,g*  
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《应用光学与光学设计基础》目录 hLd^ agX  
绪论 7 S#J>*  
第一篇 几何光学的基本概念与成像理论 *v jmy/3  
第1章 几何光学基本定律与成像基本概念 55nlg>j  
1.1 几何光学的基本概念 JgKO|VO  
1.1.1 光波 -LoZs ru  
1.1.2 光源(发光体，发光点) U3ADsdn  
1.1.3 波面 uB]7G0g:  
1.1.4 光线 |C;=-|  
1.1.5 光束 25nt14Y0u  
1.2 光的传播规律——几何光学的基本定律 {3>$[bT  
1.2.1 光的直线传播定律 Yh@JXJ>  
1.2.2 光的独立传播定律 k2omJ$?v  
1.2.3 反射定律与折射定律 VuhGx:Xl  
1.2.4 折射率 ?K$(817  
1.2.5 反射光与折射光的能量分布 =V,mtT  
1.2.6 全反射(完全内反射)及其应用 U2tV4_ e  
1.2.7 光路的可逆原理 _UMg[Um  
1.2.8 光线在折射率连续变化的非均匀介质中的传播规律 }WC[$Y_@  
1.3 费马原理(米) }>pknc?  
1.4 马吕斯定律 '%s.^kn  
1.5 光学系统及成像的基本概念 sQUM~HD\a  
1.5.1 光学系统的基本概念 P%V'4pc  
1.5.2 成像的基本概念 zsEc(  
习题1 E<{R.r  
思考题1 rKe2/4>0X  
m)ky*"(  
第2章 共轴球面系统的成像理论 $u$!tj  
2.1 子午面内实际光线经共轴球面系统折射的光路计算公式 y|C(X  
2.1.1 符号规则 VZp5)-!\  
2.1.2 实际光线经(单折射)球面折射的光路计算公式 guq{#?}  
2.1.3 实际光线经共轴球面系统的光路计算公式 tVYF{3BhA  
2.1.4 轴上单色物点经单折射球面成像性质的分析 [`#CXq'  
2.2 单折射球面的近轴光路计算公式与近轴成像规律 KB3Htw%W[+  
2.2.1 单个折射球面的近轴光路计算公式
LiC*@W  
2.2.2 单折射球面的近轴成像规律 2.`\  
2.3 共轴球面系统的近轴像面位置与放大率的计算 &&5a
M  
2.3.1 共轴球面系统近轴区的转面过渡公式组 m4[;(1  
2.3.2 共轴球面系统近轴像面位置的计算 vONasD9At  
2.3.3 共轴球面系统近轴区的拉一赫不变式与放大率计算 @N>\|!1CC  
2.4 球面反射镜的成像规律 uanhr)Ys  
2.4.1 球面反射镜的物像位置关系式 !hA-_  
2.4.2 球面反射镜的成像放大率与拉一赫不变式 & TCkpS  
2.4.3 球面反射镜的应用 1jmjg~W  
习题2 =J
]&c?I  
思考题2 GL>O4S<`  
WA<v9#m  
第3章 理想光学系统的成像理论 ?(@ 7r_j  
3.1 理想光学系统与“共线成像”的基本概念 G*?8MTP8![  
3.2 共轴理想光学系统的基点、基面与焦距 s$zLiQF;  
3.2.1 主面和主点 lF<]8m%F  
3.2.2 焦点和焦面 !4ocZmj\  
3.2.3 焦距 on!,c>nNa  
3.2.4 节点、节面 w1FcB$  
3.3 理想光学系统物像间的解析关系 AmUr.ofu  
3.3.1 决定光学系统物像共轭点位置的基本公式 $f$SNx)),  
3.3.2 理想光学系统拉一赫不变式与系统物方、像方的焦距比 Yj<a" Gr4[  
3.3.3 理想光学系统的诸放大率及其相互关系 :tc@2/>!O  
3.3.4 光束的会聚度与光学系统的光焦度、屈光度 ]vB$~3||  
3.4 理想光学系统的图解求像方法 XnH05LQ  
3.4.1 光线描迹图解法 WJ]T\DI  
3.4.2 直角坐标图解法(米) :p1u(hflS  
3.5 理想光学系统的物像关系特性曲线 =1@u  
3.5.1 物像位置共轭特性曲线 ,5P0S0*{  
3.5.2 放大率特性曲线 /m!BY}4W  
3.6 光学系统的基本类型 .97])E[U  
3.6.1 焦距f和f具有相反符号的系统——第一型系统 =bAx,,D#  
3.6.2 焦距f和f具有相同符号的系统——第二型系统 }g@v`5  
3.7 理想光学系统的组合 P7ao5NP  
3.8 透镜 :^<3>zk  
3.8.1 单折射球面的基点、基面位置与焦距 kl"hBK#D%  
3.8.2 透镜(厚透镜)的基点位置与焦距计算公式-_ W Tcw4  
3.8.3 薄透镜与薄透镜组__ SjK  
3.9 理想光学系统共轴多光组复合的实用方法 h<h%*av|  
3.9.1 正切计算法 %6t
:(z  
3.9.2 截距计算法 DVO.FTV^`  
3.10 实际光学系统基点位置和焦距的计算 $o!zUH~'v  
3.10.1 求像方基点位置与焦距——正向光路计算 mwO6g~@`  
3.10.2 求物方基点位置与焦距——反向光路计算 -D<< kra  
习题3 B4ZBq%Z_  
思考题3 YByLoM*  
wC"FDr+  
第4章 矩阵方法在近轴光学中的应用(*★) M^A48u{,"  
4.1 共轴球面系统的作用矩阵  X hR4ru`  
4.1.1 折射矩阵 TbMW|0 #w  
4.1.2 传递矩阵 9FF0%*tGo  
4.1.3 共轴球面系统的作用矩阵 {aZ0;  
4.2 共轴球面系统的物像关系矩阵 xKbXt;l2  
4.3 矩阵方法在薄透镜系统中的应用 EX*HiZU>  
习题4 )J=!L\  
?C]vS_jAh  
第5章 平面元件与棱镜系统 v6|RJt?  
5.1 平面折射与平行平板玻璃的成像性质 }YQX~="  
5.1.1 光线经过平面的折射 yER(6V'\iQ  
5.1.2 光线经平行平板玻璃的折射 xexaQuK  
5.1.3 平行平板玻璃的“等效空气层”概念 A]*}HZ,  
5.2 折射棱镜
ip\sXVR
 
5.3 楔镜 53_Hl]#qZ  
5.4 平面反射镜与平面镜系统 ~"gA,e-)  
5.4.1 平面镜的成像特性 JhYe6y[q  
5.4.2 平面镜的旋转效应 `Uq#W+r,  
5.4.3 两面角镜的成像特性 `&qL(66  
5.5 反射棱镜 -au^;
CM  
5.5.1 反射棱镜的基本概念 oueC  
5.5.2 反射棱镜的视场角 K
V91)U  
5.5.3 平面反射系统的转像规律分析 'I|v[G$l
 
5.5.4 反射棱镜的展开及其理论结构尺寸的计算 <(#(hDwy  
5.5.5 棱镜的偏差 _!#@@O0p/h  
5.6 光学铰链 'JtBZFq  
5.7 矢量计算方法在平面镜系中的应用(★) . P viA  
5.7.1 矢量形式的反射定律 v@sIHb  
5.7.2 矢量形式的折射定律 AhN4mc@  
5.7.3 矢量绕定轴转动公式 Xc++
b|k  
5.8 平面反射系统中物像关系的矩阵表示方法(★) ';k5?^T  
习题5 S E<FL/x1#  
xa'*P=<)C'  
第6章 眼睛与典型目视光学系统的工作原理 JBj]najN  
6.1 眼睛 _{ue8kGt  
6.1.1 眼睛的构造和主要光学常数 %X]jaX7  
6.1.2 模型眼与简化眼 ]2A^1Del  
6.1.3 眼睛的主要特性 B^=-Z8  
6.2 放大镜和显微镜系统的工作原理 ejKucEgD  
6.2.1 放大镜的工作原理 _`$qBw.Nx  
6.2.2 显微镜的工作原理 cdH>n)  
6.3 望远系统的工作原理 Vsr.=Nd=  
6.3.1 望远系统的工作原理与主要性质 >dXGee>'M  
6.3.2 望远系统的视角放大率 d7^}tM  
6.3.3 望远(镜)系统的基本类型 1dY}\Sp  
6.4 目视光学仪器的视度调节 ^
S<Y>Nm]  
6.5 理想光学系统的分辨率 r+!YIk  
习题6 &<g|gsG`  
<\y@*fg+  
第7章 光学系统中光束的限制 *tFHM &a  
7.1 实际光学系统中的光阑及其作用 ?
5__oT  
7.2 光学系统的孔径光阑、人射光瞳和出射光瞳 @&!ZZ 1V8  
7.3 视场光阑、窗以及渐晕的概念 Eh`7X=Z7E  
7.3.1 视场光阑、入射窗和出射窗 =[ 46`-_  
7.3.2 渐晕 hF?1y`20  
7.4 光阑设置的原则和几种典型系统光束限制的分析 KM0ru  
7.4.1 光阑设置的原则 ;LfXi 8)  
7.4.2 几种典型系统的光阑设置与光束限制 lgAoJ[  
7.5 远心光路(焦阑光路)(米) '6`3(TK.a  
7.5.1 物方远心光路 3yme1Mb  
7.5.2 像方远心光路 $p8xEcQdU#  
7.6 场镜 s
jTZF-  
7.7 物空间在平面上成像的清晰深度——光学系统的景深 Rh2+=N<X  
7.7.1 照相物镜 G5_=H,Vmd  
7.7.2 望远系统 [^n.Pns  
习题7 @u+]aI!`-  
<{p4V|:  
第二篇 光度学与色度学基础 pQ">UL*  
第8章 光度学的基本概念与光学系统中光能损失的计算 ]#<4vl\  
第9章 色度学基础 +QavYqPF  
w(Ovr`o?9t  
第三篇 典型与实用光学系统 ?,Xw[pR  
第10章 望远镜与望远系统外形尺寸计算 FkDmP`Od  
第11章 显微镜 }Bh8=F3O Q  
第12章 照相与投影系统 n80?N}  
第13章 纤维光学与光纤传像系统 m@j?za9s  
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第四篇 光学系统的像质评价应用ZEMAX软件进行光学设计的基本方法 q_
8+HEvo  
第14章 光学系统的像质评价 uc{Ihw  
第15章 应用ZEMAX的光学自动设计原理与方法 7"D",1h  
参考文献 ^e5=hH-%  
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