《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。
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/Kd9UQU +QW|8b 平装:593页
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zk;'`@7 E]P7u"1 目录
Ql1J?9W 第一篇几何光学的基本概念与成像理论
ufi:aE=} 第1章几何光学基本定律与成像基本概念
gTQc=,3l3 1.1几何光学的基本概念
zl3GWj|?\7 1.1.1光波
$~,J8?)(z 1.1.2光源(发光体,发光点)
h}U>K4BJ 1.1.3波面
\zT{zO&! 1.1.4光线
3sK^
( 1.1.5光束
1\X_B`xwD 1.2光的传播规律——几何光学的基本定律
%HD0N& 1.2.1光的直线传播定律
Y-s6Z\ 1.2.2光的独立传播定律
'Ul^V 1.2.3反射定律与折射定律
@$|8zPs 1.2.4折射率
UrmnHc>}c 1.2.5反射光与折射光的能量分布
edL sn>\*# 1.2.6全反射(完全内反射)及其应用
7PW7&]-WQ 1.2.7光路的可逆原理
_u9bZ' 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
zN&m-nrw 1.3费马原理
re xMS 1.4马吕斯定律
!"LFeqI$lr 1.5光学系统及成像的基本概念
+Ym#!" 1.5.1光学系统的基本概念
^4~?]5Y\ 1.5.2成像的基本概念
-y'tz,En. 习题1
}3/|;0j$ 思考题1
MAcjWb~f 第2章共轴球面系统的成像理论
0<)Ep~! 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
xqpq|U 2.1.1符号规则
%%T?LRv 2.1.2实际光线经(单折射)球面折射的光路计算公式
.3CQFbHF 2.1.3实际光线经共轴球面系统的光路计算公式
&U_T1-UR2 2.1.4轴上单色物点经单折射球面成像性质的分析
H-qbgd6&>R 2.2单折射球面的近轴光路计算公式与近轴成像规律
pM-mZ/? 2.2.1单个折射球面的近轴光路计算公式
~hb;kc3 2.2.2单折射球面的近轴成像规律
.^wBv
'Y 2.3 共轴球面系统的近轴像面位置与放大率的计算
r@c!M|m@ 2.3.1共轴球面系统近轴区的转面过渡公式组
c{3P|O&. 2.3.2共轴球面系统近轴像面位置的计算
cz1 m05E 2.3.3共轴球面系统近轴区的拉—赫不变式与放大率计算
#('GGzL6c 2.4球面反射镜的成像规律
J6mUU3F9f 2.4.1球面反射镜的物像位置关系式
2<E@f0BVAy 2.4.2球面反射镜的成像放大率与拉—赫不变式
%F87"v~ 2.4.3球面反射镜的应用
%x8vvcO^t 习题2
)S9}uOG# 思考题2
k{
$,FQ4 第3章理想光学系统的成像理论
XzB3Xs?W2 3.1理想光学系统与“共线成像”的基本概念
G6bvV*TRi 3.2共轴理想光学系统的基点、基面与焦距
}\QXPU{UVd 3.2.1主面和主点
6Z5$cR_vC7 3.2.2焦点和焦面
sitgz)Ki^ 3.2.3焦距
d~KTUgH'< 3.2.4节点、节面
F8&L'@m9> 3.3理想光学系统物像间的解析关系
K_fJ{Vc>O 3.3.1决定光学系统物像共轭点位置的基本公式
XPLm`Q|1#t 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
^ f[^.k$3d 3.3.3理想光学系统的诸放大率及其相互关系
I2gSgv% 3.3.4光束的会聚度与光学系统的光焦度、屈光度
>@EwfM4[e 3.4理想光学系统的图解求像方法
63'L58O 3.4.1 光线描迹图解法
8:U0M'}u> 3.4.2直角坐标图解法
bsc#Oq] 3.5理想光学系统的物像关系特性曲线
zp\_5[qJ; 3.5.1物像位置共轭特性曲线
rAk;8)O$ 3.5.2放大率特性曲线
TVVu_ib 3.6光学系统的基本类型
,xutI 3.6.1焦距f和f′具有相反符号的系统——第一型系统
ir5eR}H 3.6.2焦距f和f′具有相同符号的系统——第二型系统
=N2@H5+7 3.7理想光学系统的组合
s$~H{za 3.8透镜
{KSy I# 3.8.1单折射球面的基点、基面位置与焦距
]}pAZd 3.8.2透镜(厚
透镜)的基点位置与焦距计算公式
SduUXHk 3.8.3薄透镜与薄透镜组
ypNeTR$4 3.9理想光学系统共轴多光组复合的实用方法
w+{{4<+cd 3.9.1正切计算法
[$M l;K 3.9.2截距计算法
o\qeX|.70 3.10实际光学系统基点位置和焦距的计算
}tJMnq/m($ 3.10.1求像方基点位置与焦距——正向光路计算
\==Mgy2J8 3.10.2求物方基点位置与焦距——反向光路计算
;\]DZV4?)r 习题3
<9x|)2P 思考题3
X7SSTcA 第4章矩阵方法在近轴光学中的应用
*-'`Ea 4.1共轴球面系统的作用矩阵
;L,yJ~ 4.1.1折射矩阵
Ls*Vz,3!5 4.1.2传递矩阵
tPDB'S:&3 4.1.3共轴球面系统的作用矩阵
o3`0x9{ 4.2共轴球面系统的物像关系矩阵
N@"e^i 4.3矩阵方法在薄透镜系统中的应用
PPh1y;D 习题4
OkphbAX 第5章平面元件与棱镜系统
+B7UGI 5.1平面折射与平行平板玻璃的成像性质
dBHki*.u 5.1.1光线经过平面的折射
HS|x 5.1.2光线经平行平板玻璃的折射
V/ZWyYxjLi 5.1.3平行平板玻璃的“等效空气层”概念
9Dyw4'W.N 5.2折射棱镜
aqwW`\ 5.3楔镜
]@qD4: 5.4平面反射镜与平面镜系统
oTA'=<W?D 5.4.1平面镜的成像特性
z.W1Za 5.4.2平面镜的旋转效应
&A^2hPe} 5.4.3两面角镜的成像特性
xG(:O@ 5.5反射棱镜
K,*If Hi6[ 5.5.1反射棱镜的基本概念
FYK}AR<= 5.5.2反射棱镜的视场角
&<hk&B 5.5.3平面反射系统的转像规律分析
:0Fwaw9PH" 5.5.4反射棱镜的展开及其理论结构尺寸的计算
)EG-xo@X 5.5.5棱镜的偏差
ik0w\* 5.6光学铰链
:$QwOz^N* 5.7矢量分析计算方法在平面镜系中的应用
)Y?E$=M+B 5.7.1矢量形式的反射定律
C|rl",& 5.7.2矢量形式的折射定律
7RgnL<t~:8 5.7.3矢量绕定轴转动公式
S1!_ IK$m 5.8平面反射系统中物像关系的矩阵表示方法
l`];CALA4 习题5
3iiOxg?j 第6章眼睛与典型目视光学系统的工作原理
ezd@>(hJ 6.1 眼睛
lqKwjJtX 6.1.1眼睛的构造和主要光学常数
]o_E]5"jO 6.1.2模型眼与简化眼
;~s@_}& 6.1.3眼睛的主要特性
*1}vn%wvn 6.2放大镜和显微镜系统的工作原理
Vb2")+*: 6.2.1放大镜的工作原理
j MA%`*r 6.2.2显微镜的工作原理
W*D*\E 6.3 望远系统的工作原理
J1Y3>40 6.3.1望远系统的工作原理与主要性质
,-BZsZ0~ 6.3.2望远系统的视角放大率
a[gN+DX%L 6.3.3望远(镜)系统的基本类型
OL[_2m*;9p 6.4 目视光学仪器的视度调节
EtB56FU\ 6.5 理想光学系统的分辨率
<JJi 习题6
& l~=c2 第7章光学系统中光束的限制
OZh+x`' # 7.1实际光学系统中的光阑及其作用
dGc>EZSdj 7.2光学系统的孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳
$w<~W1\: 7.3视场光阑、窗以及渐晕的概念
W/;qMP1"- 7.3.1视场光阑、入射窗和出射窗
p|w;StLy 7.3.2渐晕
dk2o>jI4; 7.4光阑设置的原则和几种典型系统光束限制的分析
B Zw#ACU 7.4.1光阑设置的原则
m<22E0=g 7.4.2几种典型光学系统的光阑设置与光束限制
'?!2h' 7.5远心光路(焦阑光路)(米)
bRAf!<3 7.5.1物方远心光路
wmPpE_{ 7.5.2像方远心光路
^F1zkIE 7.6场镜
o=(>#iVM 7.7物空间在平面上成像的清晰深度——光学系统的景深
Bb/aeLv 7.7.1照相物镜的成像空间深度
@i:_JOl 7.7.2望远系统的成像空间深度
i@d@~M7/ 习题7
|zL .PS 第二篇光度学与色度学基础
|&%l @X6 第8章光度学的基本概念与光学系统中光能损失的计算
{EupB? 8.1光能与光度学的基本概念
~9ILN~91 8.1.1立体角的概念与计算
r,dxW5v. 8.1.2辐(射能)通量、光谱光视效率(视见函数)与光通量
}(XvI^K[^ 8.1.3发光强度
b;Im +9& 8.1.4(光)照度
3'2}F%!Mv 8.1.5光出射度
?hpk)Qu 8.1.6(光)亮度
**O4"+Xi8 8.1.7光度学各主要光度量名称、单位及其换算关系
<`m.Vbvm" 8.2光学系统中光通量与光亮度的传递
'C*NyHc 8.2.1光束在均匀透明的同种介质中的传播
P^LOrLmo8 8.2.2光束在介质分界面折射、反射后,光亮度的变化规律
)O%lh
8fI 8.3光学系统中光能损失的计算
mwTn}h3N 8.3.1光学系统中光能损失的分析与计算
]R{=| 8.3.2光学系统透过率的计算
cWM|COXL+ 8.4像平面的照度
K+mtuB]yr 8.4.1轴上像点照度公式
wh:`4Yw 8.4.2轴外像点的照度公式
}Mo9r4} 8.5眼睛直接观察与通过仪器观察时像的主观亮度
0?t!tugG 8.5.1眼睛直接观察物体时像的主观亮度
BmUzsfD 8.5.2通过仪器观察时像的主观亮度
tg5jS]O 习题8
LGCL*Qbsg 第9章色度学基础
.< vg[ 9.1颜色视觉与色度学的基本概念
+CNRSq" 9.1.1人眼的颜色视觉特性
@]#+`pZ4A 9.1.2颜色的分类与彩色的三特性
h?YjG^'9 9.1.3颜色的混合与匹配
iVu+ct-iv 9.2标准色度系统与色度计算
l7J_s?!j 9.2.1CIE1931-RGB色度系统
[I4FU7mpH 9.2.2CIE1931标准色度系统
%dT%r=%Y 9.2.3CIE1964补充标准色度系统
"x$S%:p 9.2.4均匀色品图及均匀颜色空间
NV-9C$<n2! 9.2.5CIE标准施照体与标准
光源 1I^Sv 9.2.6CIE色度计算举例
X7c*T / 第三篇典型应用光学系统
'\*Rw]bR| 第10章
望远镜与望远系统外形尺寸计算
qryt1~Dq 10.1望远镜中的转像系统
BK d( 10.1.1棱镜转像系统
mQs'2Y6Oa 10.1.2透镜转像系统
fZ g*@RR 10.2望远镜的变倍——可变放大率的望远镜
BtHvfoT 10.2.1间断变倍望远系统
e<^4F%jSK 10.2.2连续变倍望远系统
fp![Pbms. 10.3望远系统的调焦方式内调焦望远镜
M<~F>(wxA 10.3.1外调焦系统
G[>-@9_b 10.3.2内调焦系统——内调焦望远镜
hy )RV=X 10.4光学测距原理与系统
#=.h:_9 10.4.1单眼(合像)测距仪
'qd") 10.4.2双眼体视测距仪
S8)awTA9 10.5望远(镜)系统的光学性能与主要技术要求
VD3[ko 10.5.1分辨率α
%<muVRkB\ 10.5.2视放大率г
[sk"2 10.5.3视场角2ω
: }IS=A 10.5.4出瞳直径D′
*-Yw0Y[E 10.5.5出瞳距离lZ′
zuPH3Q={ 10.6望远系统的物镜和目镜
oV!9B -< 10.6.1望远物镜的光学特性和类型
X*yl%V
10.6.2望远系统目镜的特点及常用类型
>SGSn/AJi 10.7望远系统的外形尺寸计算
0?h .X=G 10.7.1光学系统外形尺寸计算的主要任务与内容
V7@xr
M 10.7.2望远系统的外形尺寸计算举例
T+ t-0k 10.8 光学天文望远镜的发展与LAMOST的创新
vZDQ@\HrC 10.8.1光学天文望远镜的简要发展历程
&^7)yS+C 10.8.2大天区面积多目标
光纤光谱天文望远镜(LAMOST)
>PJ-Z~O'
第11章显微镜
E37@BfpO3 11.1概述
2Ls<OO 11.2显微镜光学系统的基本组成与光学连接尺寸
\~H"!vj 11.2.1显微镜光学系统的基本组成
:gVjBF2 11.2.2显微镜的光学连接尺寸
vPsX!m[# 11.3显微镜的光学特性与主要光学性能指标
o <'gM]$ 11.3.1显微镜的光束限制结构特点
7@"X~C 11.3.2显微镜的视场光阑和视场
J@TM>R 11.3.3显微镜的分辨率
yEny2q} 11.3.4显微镜的放大倍率及适用放大倍率
fytx({I
.a 11.3.5显微镜的成像深度(景深)
,{50zx2 11.4显微镜的物镜和目镜
MnI $% 11.4.1显微物镜
wg1pt1 ` 11.4.2显微目镜
Z%R%D*f@y 11.5显微镜的
照明系统(米)
W<L6, 11.5.1对照明系统的要求
_YS+{0
Vq% 11.5.2主要的照明方式与照明系统
Uk2q,2 第12章照相与投影系统
Td
>k \< 12.1照相机的工作原理
"p{'984r< 12.2照相物镜的主要性能与基本类型
t_rDXhM 12.2.1照相物镜的主要性能
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