《应用
光学与
光学设计基础(第2版)》是一本涵盖应用光学成像基本理论、光度学与色度学基础、典型应用
光学系统以及光学系统像质评价与应用
ZEMAX软件进行光学设计基本方法等丰富内容的核心专业基础性教材与参考书。
^4Xsd h5 V:P]Ved
t:P]bp^# h<$%y(lP 平装:593页
opN4@a7l 品牌:高等教育出版社
Jc]66
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ZHeq)5C ;f Ik5V?
c{?SFwgd $9X?LGUz 目录
\.sC{@5K
第一篇几何光学的基本概念与成像理论
B^GMncZO 第1章几何光学基本定律与成像基本概念
Cd]A1<6s 1.1几何光学的基本概念
JgKhrDx 1.1.1光波
/Lm~GmPt 1.1.2光源(发光体,发光点)
k2,`W2]^E 1.1.3波面
K4]ZVMm/* 1.1.4光线
sN?Rx} 1.1.5光束
VSV]6$~H 1.2光的传播规律——几何光学的基本定律
7j&EQm5\9 1.2.1光的直线传播定律
98?O[= 1.2.2光的独立传播定律
I} +up,B]o 1.2.3反射定律与折射定律
y3QS!3I 1.2.4折射率
P7bb2"_9 1.2.5反射光与折射光的能量分布
/7p(%vr 1.2.6全反射(完全内反射)及其应用
&V+KM"Ow 1.2.7光路的可逆原理
xFM^-`7 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
_29wQn@] 1.3费马原理
L%{YLl-zf] 1.4马吕斯定律
PN<VqtW 1.5光学系统及成像的基本概念
/]-yZ0hX0O 1.5.1光学系统的基本概念
XD0a :T) 1.5.2成像的基本概念
f5un7,m 习题1
R2C~.d_TDu 思考题1
H8dS]N~[Y 第2章共轴球面系统的成像理论
%,
iAngF' 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
O`GF| 2.1.1符号规则
xVX:kDX 2.1.2实际光线经(单折射)球面折射的光路计算公式
J=: \b 2.1.3实际光线经共轴球面系统的光路计算公式
y0&vsoT 2.1.4轴上单色物点经单折射球面成像性质的分析
0rI/$ 2.2单折射球面的近轴光路计算公式与近轴成像规律
;bg]H >$U7 2.2.1单个折射球面的近轴光路计算公式
In1n.oRFn^ 2.2.2单折射球面的近轴成像规律
R4JfH 2.3 共轴球面系统的近轴像面位置与放大率的计算
K\8zhY 2.3.1共轴球面系统近轴区的转面过渡公式组
I_Gz~ qk6 2.3.2共轴球面系统近轴像面位置的计算
Gr/}&+S 2.3.3共轴球面系统近轴区的拉—赫不变式与放大率计算
#-+Q]}fB4 2.4球面反射镜的成像规律
(y&sUc9 2.4.1球面反射镜的物像位置关系式
Z[]8X@IPe 2.4.2球面反射镜的成像放大率与拉—赫不变式
TecMQ0
KD 2.4.3球面反射镜的应用
zn&ZXFgN 习题2
GbZ~eI`,2 思考题2
n=F
r v*"Z 第3章理想光学系统的成像理论
JN` $Fq+ 3.1理想光学系统与“共线成像”的基本概念
|mHf7gCX 3.2共轴理想光学系统的基点、基面与焦距
;fW~Gb?" 3.2.1主面和主点
fsw[R0B 3.2.2焦点和焦面
E"S#d&9 3.2.3焦距
C,$o+q*)W9 3.2.4节点、节面
$cJ fdE 3.3理想光学系统物像间的解析关系
_#&oQFdYR 3.3.1决定光学系统物像共轭点位置的基本公式
b)e;Q5Z(. 3.3.2理想光学系统拉一赫不变式与系统物方、像方的焦距比
YVgH[-`, 3.3.3理想光学系统的诸放大率及其相互关系
L*,h=#x( 3.3.4光束的会聚度与光学系统的光焦度、屈光度
K?!W9lUq 3.4理想光学系统的图解求像方法
V]+y*b.60 3.4.1 光线描迹图解法
ZN;ondp4 3.4.2直角坐标图解法
n^l*oEl 3.5理想光学系统的物像关系特性曲线
Xa#.GrH6 3.5.1物像位置共轭特性曲线
r63l( 3.5.2放大率特性曲线
PlS)Zv3 3.6光学系统的基本类型
]cS(2hP7 3.6.1焦距f和f′具有相反符号的系统——第一型系统
r4K9W90 3.6.2焦距f和f′具有相同符号的系统——第二型系统
)[ZXPD 3.7理想光学系统的组合
UF-'( 3.8透镜
c*E7nc)u 3.8.1单折射球面的基点、基面位置与焦距
eZ[Qhrc 3.8.2透镜(厚
透镜)的基点位置与焦距计算公式
Y,}h{*9Kd 3.8.3薄透镜与薄透镜组
wEX<[#a- 3.9理想光学系统共轴多光组复合的实用方法
E# 8|h( 3.9.1正切计算法
WoGnJ0N q 3.9.2截距计算法
J(/J;PW 3.10实际光学系统基点位置和焦距的计算
!^98o:"x 3.10.1求像方基点位置与焦距——正向光路计算
tx9%.)M:n 3.10.2求物方基点位置与焦距——反向光路计算
aZ\Z7( 习题3
v@yqTZ 思考题3
C(B"@ 第4章矩阵方法在近轴光学中的应用
<D)@;A 4.1共轴球面系统的作用矩阵
VWK/(>TP 4.1.1折射矩阵
^q/^.Gf 4.1.2传递矩阵
R[v<mo[s 4.1.3共轴球面系统的作用矩阵
Viw,YkC 4.2共轴球面系统的物像关系矩阵
n[K%Xs) 4.3矩阵方法在薄透镜系统中的应用
c1+z(NQ3 习题4
U"Bge\6x= 第5章平面元件与棱镜系统
K3tW Y
4- 5.1平面折射与平行平板玻璃的成像性质
iWr
#H 5.1.1光线经过平面的折射
noa+h<vGb 5.1.2光线经平行平板玻璃的折射
V?x&\<;, 5.1.3平行平板玻璃的“等效空气层”概念
<[}zw!z 5.2折射棱镜
4h--x~ @ 5.3楔镜
'sa)_?Hy 5.4平面反射镜与平面镜系统
F^!O\8PFd 5.4.1平面镜的成像特性
g +gcH 5.4.2平面镜的旋转效应
S["r
@< 5.4.3两面角镜的成像特性
~-lUS0duh 5.5反射棱镜
]|w~{X!b4 5.5.1反射棱镜的基本概念
p=x&X~
5.5.2反射棱镜的视场角
6}c!>n[' 5.5.3平面反射系统的转像规律分析
Nr,I`x\N 5.5.4反射棱镜的展开及其理论结构尺寸的计算
P~:^bU^F7 5.5.5棱镜的偏差
tCR~z1 5.6光学铰链
!qlk-0&` 5.7矢量分析计算方法在平面镜系中的应用
iY2q^z/S 5.7.1矢量形式的反射定律
~.U\Y 5.7.2矢量形式的折射定律
WpE"A 5.7.3矢量绕定轴转动公式
|HY{Q1% 5.8平面反射系统中物像关系的矩阵表示方法
4s_5>r4 习题5
&K[~Ab_ 第6章眼睛与典型目视光学系统的工作原理
;WYzU`<g 6.1 眼睛
;ud"1wH 6.1.1眼睛的构造和主要光学常数
09Eg ti. 6.1.2模型眼与简化眼
811QpYA 6.1.3眼睛的主要特性
2MYez>D 6.2放大镜和显微镜系统的工作原理
y,`0f| 6.2.1放大镜的工作原理
E
U RKzJk 6.2.2显微镜的工作原理
eA
Fp<2g 6.3 望远系统的工作原理
xmC5uT6L3M 6.3.1望远系统的工作原理与主要性质
|)%H_TXTy 6.3.2望远系统的视角放大率
Oz]$zRu/0 6.3.3望远(镜)系统的基本类型
a#CjGj) 6.4 目视光学仪器的视度调节
FS @55mQ 6.5 理想光学系统的分辨率
HEa7!h[a' 习题6
bvhV 第7章光学系统中光束的限制
%Q]thv: 7.1实际光学系统中的光阑及其作用
?LU>2!jN 7.2光学系统的孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳
OR+py.vK 7.3视场光阑、窗以及渐晕的概念
*L*{FnsV 7.3.1视场光阑、入射窗和出射窗
awz.~c++ 7.3.2渐晕
OR|Jc+LT 7.4光阑设置的原则和几种典型系统光束限制的分析
$*_79F2zN 7.4.1光阑设置的原则
J[S!<\_! 7.4.2几种典型光学系统的光阑设置与光束限制
z}$.A9yn 7.5远心光路(焦阑光路)(米)
7u:kR;wk 7.5.1物方远心光路
!SGRK01 7.5.2像方远心光路
PGYx]r 7.6场镜
v6L]3O1 7.7物空间在平面上成像的清晰深度——光学系统的景深
PX/^* 7.7.1照相物镜的成像空间深度
{o*$|4q4 7.7.2望远系统的成像空间深度
^vxNS[C`; 习题7
e(b$LUV 第二篇光度学与色度学基础
uXUuA/O5- 第8章光度学的基本概念与光学系统中光能损失的计算
w6Mv%ZO_ 8.1光能与光度学的基本概念
4:b'VHW. 8.1.1立体角的概念与计算
SXJjagAoML 8.1.2辐(射能)通量、光谱光视效率(视见函数)与光通量
|_+l D|' 8.1.3发光强度
>T0`( #Lm 8.1.4(光)照度
N0\<B-8+,> 8.1.5光出射度
? `kZ 6$ 8.1.6(光)亮度
TA:#K 8.1.7光度学各主要光度量名称、单位及其换算关系
=9p3^:S 8.2光学系统中光通量与光亮度的传递
p-DHTX 8.2.1光束在均匀透明的同种介质中的传播
-GB,g=Dk 8.2.2光束在介质分界面折射、反射后,光亮度的变化规律
jt* B0'Sa 8.3光学系统中光能损失的计算
cdSgb3B0 8.3.1光学系统中光能损失的分析与计算
DeT$4c*:[ 8.3.2光学系统透过率的计算
T;PLUjp} 8.4像平面的照度
Pl`Nniy 8.4.1轴上像点照度公式
.XkVdaX 8.4.2轴外像点的照度公式
#67 7,dn 8.5眼睛直接观察与通过仪器观察时像的主观亮度
9GTp};Kg 8.5.1眼睛直接观察物体时像的主观亮度
"d}ey=$h4 8.5.2通过仪器观察时像的主观亮度
jPx}-_jM 习题8
,i;#e 第9章色度学基础
$2}%3{<j 9.1颜色视觉与色度学的基本概念
08%Bx~88_% 9.1.1人眼的颜色视觉特性
7+X~i@#rU 9.1.2颜色的分类与彩色的三特性
0&2`)W?9 9.1.3颜色的混合与匹配
#ZnNJ\6 9.2标准色度系统与色度计算
SdnO#J}{ 9.2.1CIE1931-RGB色度系统
0B}2~}# 9.2.2CIE1931标准色度系统
}*qj,8-9 9.2.3CIE1964补充标准色度系统
IAe/) 9.2.4均匀色品图及均匀颜色空间
G!%8DX5 9.2.5CIE标准施照体与标准
光源 |~18MW 9.2.6CIE色度计算举例
MtoOIkQ 第三篇典型应用光学系统
C[#C/@ 第10章
望远镜与望远系统外形尺寸计算
DpT$19Q+ 10.1望远镜中的转像系统
F=#V/ #ia 10.1.1棱镜转像系统
-g|ji. 10.1.2透镜转像系统
0bIgOLP 10.2望远镜的变倍——可变放大率的望远镜
k6o8'6wN 10.2.1间断变倍望远系统
yg~@}_C2_ 10.2.2连续变倍望远系统
H?xYS|
n 10.3望远系统的调焦方式内调焦望远镜
2\T\p<_20 10.3.1外调焦系统
Z`ww[Tbv~ 10.3.2内调焦系统——内调焦望远镜
YB2gxZ 10.4光学测距原理与系统
kl9~obX
1 10.4.1单眼(合像)测距仪
]T2Nr[vu 10.4.2双眼体视测距仪
&,{YfAxQ` 10.5望远(镜)系统的光学性能与主要技术要求
\[*q~95$v 10.5.1分辨率α
apfr>L3 10.5.2视放大率г
n%4/@M 10.5.3视场角2ω
;G3?Sa7+ 10.5.4出瞳直径D′
?~yJ7~3TS< 10.5.5出瞳距离lZ′
YV@efPy}n 10.6望远系统的物镜和目镜
x7G*xHJ 10.6.1望远物镜的光学特性和类型
_ u~0t`f~ 10.6.2望远系统目镜的特点及常用类型
mF jM6pmo 10.7望远系统的外形尺寸计算
0\@oqw]6hv 10.7.1光学系统外形尺寸计算的主要任务与内容
b>k2@ 10.7.2望远系统的外形尺寸计算举例
6h %rt]g 10.8 光学天文望远镜的发展与LAMOST的创新
6qT- 10.8.1光学天文望远镜的简要发展历程
v+SdjFAY 10.8.2大天区面积多目标
光纤光谱天文望远镜(LAMOST)
YgS,5::SU 第11章显微镜
DL!%Np?` 11.1概述
=]/<Kd}A. 11.2显微镜光学系统的基本组成与光学连接尺寸
/4+(e I7 11.2.1显微镜光学系统的基本组成
.V3e>8gw3 11.2.2显微镜的光学连接尺寸
BNI)y@E^X 11.3显微镜的光学特性与主要光学性能指标
,wBfGpVb 11.3.1显微镜的光束限制结构特点
Dh?I 11.3.2显微镜的视场光阑和视场
K4YD}[ 11.3.3显微镜的分辨率
W7!iYxO 11.3.4显微镜的放大倍率及适用放大倍率
W-/V5=?
11.3.5显微镜的成像深度(景深)
R:R<Xt N`5 11.4显微镜的物镜和目镜
d)acWF\ 11.4.1显微物镜
N3@[95 11.4.2显微目镜
n9`]}bnX 11.5显微镜的
照明系统(米)
L/]
(pXEp 11.5.1对照明系统的要求
%2g<zdab 11.5.2主要的照明方式与照明系统
_nxH;Za 第12章照相与投影系统
Q[K)Yd 12.1照相机的工作原理
H6|eUU[& 12.2照相物镜的主要性能与基本类型
x-%RRm<V 12.2.1照相物镜的主要性能
cGdYfi 12.2.2照相物镜的基本类型
d%-/U!z? 12.2.3变焦距照相物镜(*)
#Nco|v 12.3 照相机的分类和基本结构
gTU5r4xm~ 12.3.1照相机的分类
z0SF2L H 12.3.2传统胶片式单反照相机的基本结构
Qx8(w"k* 12.3.3数码照相机的原理、主要性能
参数及特点
dt+r P% 12.4放映投影系统的工作原理及其类别
c%gL3kOT 12.5投影系统与投影物镜的主要光学性能参数
;+6><O!G 12.6微显示投影机(★)
Z[ (d7 第13章纤维光学与光纤传像系统
eNVuw: Q+ 13.1阶跃光纤的传光机理与主要性能参数
GdVF; 13.1.1阶跃光纤中光波传播规律分析——表面波机理
7Zdg314 13.1.2光在阶跃直圆柱光纤中的传播规律及主要性能参数
P R3Arfle 13.2阶跃多模光纤与单模光纤
AovBKB
$ 13.2.1阶跃多模光纤传输的模式与归一化波导常数V
ugE!EEy[^ 13.2.2单模光纤
voN~f> 13.3渐变折射率光纤的传光机理与自聚焦透镜的成像特性
gkA_<,38 13.3.1非均匀介质中的光线理论——程函方程与光线微分方程
5\#I4\ 13.3.2平方律分布的自聚焦光纤中的光线传播轨迹与规律分析
: MjDcI~ 13.3.3自聚焦透镜的成像规律——近轴成像
ci$J?a 13.4无源光纤传像原理、器件与系统
c1jRj=\ 13.4.1光纤传像束的传像机理与主要性能指标
qq)}GK8K& 13.4.2光纤传像系统(光纤望远系统,光纤内窥镜)
WQ%O/ 第四篇 光学系统的像质评价与应用ZEMAX
s*<T'0&w0S 软件进行光学设计的基本方法
i$PO#} 第14章光学系统的像质评价
^7YNM<_%@ 14.1用几何像差表征光学系统像质的基本概念与方法
qIsf!1I? 14.1.1轴上点的光束结构与像差
cy;i1#1rO 14.1.2轴外点的子午与弧矢光束结构与像差表示
[YHtBM:y 14.1.3垂轴几何像差
O#=%t 14.2几何点列图的像质评价方法
Bdb}4X rL 14.3光学系统成像质量的波像差表示与瑞利判据
ThI}~$Y 14.4基于点扩散函数的空域像质评价方法(中心点亮度)与斯特列尔准则
"#E<Leh' 14.5光学传递函数评价像质的基本概念
}l[e@6r F 14.6典型光学系统成像质量评价与指标
f pq|mY 14.6.1望远镜与显微镜成像质量评价
ftR& 5!Wm 14.6.2照相系统与摄影物镜像质评价
G:tY1'5 14.7ZEMAX中的像质评价方法
%N fpEo 第15章应用ZEMAX的光学自动设计原理与方法
%'2.9dB 15.1光学自动设计基本概念
W.jXO"pN 15.1.1光学自动设计基本原理
% ym};7'&b 15.1.2阻尼最小二乘法
1Z @sh>X| 15.1.3评价函数的构成与权因子
Rk3
bZvj3 15.2ZEMAX评价函数
2HN*j~>i~ 15.2.1ZEMAX评价函数的构建
E1OrL.A6 15.2.2ZEMAX评价函数中的操作符
:;]9,n 15.2.3默认评价函数
lMvOYv 15.3常用几何像差控制在评价函数中的实现
Hcu!bOQ 15.3.1ZEMAX中内建几何像差控制符与特点
Wtcib- 15.3.2评价函数中常用独立几何像差复合控制操作符的构建
d-+jb<C& 15.4利用ZEMAX像质优化与设计举例
?dCwo;~ 15.4.1消色差双胶合望远镜物镜设计
"YgpgW 15.4.2光路中有棱镜的望远物镜设计
Q'Osw" 15.4.3显微物镜设计
3,{eH6,O7M 15.4.4目镜设计
0
h!Du|? 15.4.5变焦物镜设计
dVEs^ZtI 参考文献