应用光学与光学设计基础（迟泽英，第2版）

《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。 A@(h!Cq  
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目录 B
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第一篇几何光学的基本概念与成像理论 ><Z3<7K9  
第1章几何光学基本定律与成像基本概念 FK# E7 K  
1.1几何光学的基本概念 2pa3}6P+  
1.1.1光波 e=sJMzm
~  
1.1.2光源（发光体，发光点） :gscW&k  
1.1.3波面 w/5^R  
1.1.4光线 |qcFmy  
1.1.5光束 ^z}lGu  
1.2光的传播规律——几何光学的基本定律 c[_^bs>k  
1.2.1光的直线传播定律 !]+Z%ed`%  
1.2.2光的独立传播定律 e>9Z:vY
 
1.2.3反射定律与折射定律 7'i#!5  
1.2.4折射率 wZ8 MhE  
1.2.5反射光与折射光的能量分布 A]Tcj^#  
1.2.6全反射（完全内反射）及其应用 fGf-fh;s  
1.2.7光路的可逆原理 'z}M[h K]  
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 ywynx<Wg  
1.3费马原理 ~vSAnjeR  
1.4马吕斯定律 V!77YFen %  
1.5光学系统及成像的基本概念 F] ?@X  
1.5.1光学系统的基本概念
aq+IC@O  
1.5.2成像的基本概念 yISQYvSN  
习题1 i4zV
(  
思考题1 %=9yzIjbAt  
第2章共轴球面系统的成像理论 xX/s1(P  
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 :q64K?X  
2.1.1符号规则 1D
ya?}3  
2.1.2实际光线经（单折射）球面折射的光路计算公式 5 k%9>U%$  
2.1.3实际光线经共轴球面系统的光路计算公式 bk"k&.C^+  
2.1.4轴上单色物点经单折射球面成像性质的分析 @D~+D@i$TW  
2.2单折射球面的近轴光路计算公式与近轴成像规律 h@;)dLo0z  
2.2.1单个折射球面的近轴光路计算公式 OssR[$69  
2.2.2单折射球面的近轴成像规律 )w2K&Zr0  
2.3 共轴球面系统的近轴像面位置与放大率的计算 4 %)N(%u  
2.3.1共轴球面系统近轴区的转面过渡公式组 R G0S
  
2.3.2共轴球面系统近轴像面位置的计算 Z%5nVsm:G  
2.3.3共轴球面系统近轴区的拉—赫不变式与放大率计算 MziZN
^(  
2.4球面反射镜的成像规律 G/z\^Q  
2.4.1球面反射镜的物像位置关系式 y(nsyA  
2.4.2球面反射镜的成像放大率与拉—赫不变式 S1^nC tSF  
2.4.3球面反射镜的应用 Fu4EEi  
习题2 S2&9#6  
思考题2 >*= =wlOB  
第3章理想光学系统的成像理论 7AO3-; l]  
3.1理想光学系统与“共线成像”的基本概念 6`qr:.  
3.2共轴理想光学系统的基点、基面与焦距 %x}&=zx0*1  
3.2.1主面和主点 !/6\m!e|1R  
3.2.2焦点和焦面 UiR,^/8ED  
3.2.3焦距 ,<$YVXe/  
3.2.4节点、节面 wD6!#t k  
3.3理想光学系统物像间的解析关系 _2m[(P9d  
3.3.1决定光学系统物像共轭点位置的基本公式 7"F|6JP"$c  
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 w}j6.r  
3.3.3理想光学系统的诸放大率及其相互关系 %l:|2s:  
3.3.4光束的会聚度与光学系统的光焦度、屈光度 &{zwM |Q@?  
3.4理想光学系统的图解求像方法 PW*;Sp  
3.4.1 光线描迹图解法 NFY|^*bll  
3.4.2直角坐标图解法 w53z*l>ek  
3.5理想光学系统的物像关系特性曲线 g=xv+e  
3.5.1物像位置共轭特性曲线 t{Hh&HX  
3.5.2放大率特性曲线 X
LZ j  
3.6光学系统的基本类型 Any Zi'  
3.6.1焦距f和f′具有相反符号的系统——第一型系统 to&N22a$  
3.6.2焦距f和f′具有相同符号的系统——第二型系统 CZJHE>  
3.7理想光学系统的组合 T9z4W]T  
3.8透镜 .]j#y9>&w%  
3.8.1单折射球面的基点、基面位置与焦距 LG=X)w)W4S  
3.8.2透镜（厚透镜）的基点位置与焦距计算公式 M|UxE/  
3.8.3薄透镜与薄透镜组 3w/( /|0  
3.9理想光学系统共轴多光组复合的实用方法 @ /UOSU  
3.9.1正切计算法 tw'hh@7-Y  
3.9.2截距计算法 S<eZd./p6  
3.10实际光学系统基点位置和焦距的计算 N7*CP|?E  
3.10.1求像方基点位置与焦距——正向光路计算 8:HSPDU.  
3.10.2求物方基点位置与焦距——反向光路计算 vuR5}/Ev  
习题3 hNgpp-  
思考题3 3(!/["@7  
第4章矩阵方法在近轴光学中的应用 B2~f;zy`  
4.1共轴球面系统的作用矩阵 ^]$
$)(jw  
4.1.1折射矩阵 .3{[_iTM  
4.1.2传递矩阵 3P//H88LY  
4.1.3共轴球面系统的作用矩阵 aKv[  
4.2共轴球面系统的物像关系矩阵 ^\M dl  
4.3矩阵方法在薄透镜系统中的应用 '7x
xCj/*  
习题4 %Kh2E2Pe  
第5章平面元件与棱镜系统 7qP4B9S  
5.1平面折射与平行平板玻璃的成像性质 (2z%U  
5.1.1光线经过平面的折射 atY*8I|  
5.1.2光线经平行平板玻璃的折射 uAu( +zV2  
5.1.3平行平板玻璃的“等效空气层”概念 (8CCesy&  
5.2折射棱镜 !2}rtDE  
5.3楔镜 hZAG (Z  
5.4平面反射镜与平面镜系统 ^^G-kg  
5.4.1平面镜的成像特性 ku{XW8  
5.4.2平面镜的旋转效应 ?}vzLgp  
5.4.3两面角镜的成像特性 @Q;i.u{V  
5.5反射棱镜 &/s~? Iq  
5.5.1反射棱镜的基本概念 pC*BA<?Rg  
5.5.2反射棱镜的视场角 +XEjXH5K  
5.5.3平面反射系统的转像规律分析 g<fDY6jt  
5.5.4反射棱镜的展开及其理论结构尺寸的计算 :T_'
n,  
5.5.5棱镜的偏差 .Y!;xB/  
5.6光学铰链 $^}[g9]1  
5.7矢量分析计算方法在平面镜系中的应用 k}D[Hp:m  
5.7.1矢量形式的反射定律 r4E`'o[  
5.7.2矢量形式的折射定律 XwcMt r*  
5.7.3矢量绕定轴转动公式 4P|$LkI  
5.8平面反射系统中物像关系的矩阵表示方法 #G3` p!"  
习题5 (lb6]MtTHY  
第6章眼睛与典型目视光学系统的工作原理 uie~'K\y  
6.1 眼睛 %a5t15 9  
6.1.1眼睛的构造和主要光学常数 R'zu"I  
6.1.2模型眼与简化眼 rO0ZtC{K  
6.1.3眼睛的主要特性 "2a$1Wmj(  
6.2放大镜和显微镜系统的工作原理 VCjq3/[_  
6.2.1放大镜的工作原理 9#uIC7M  
6.2.2显微镜的工作原理 =HVfJ"vK  
6.3 望远系统的工作原理 q(IZJGb  
6.3.1望远系统的工作原理与主要性质 );nz4/V  
6.3.2望远系统的视角放大率 AHwG<k  
6.3.3望远（镜）系统的基本类型 h40'@u^W  
6.4 目视光学仪器的视度调节 QU.0Elw  
6.5 理想光学系统的分辨率 #+9rjq:v#]  
习题6 %JQ~!3  
第7章光学系统中光束的限制 wa!zv^;N*  
7.1实际光学系统中的光阑及其作用 wX ,h<\7  
7.2光学系统的孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳 -I ?z-?<D  
7.3视场光阑、窗以及渐晕的概念 Q!yb16J  
7.3.1视场光阑、入射窗和出射窗 tQrS3Hz'nA  
7.3.2渐晕 Z==!C=SBv  
7.4光阑设置的原则和几种典型系统光束限制的分析 :X_CFW  
7.4.1光阑设置的原则 MM#i t=u  
7.4.2几种典型光学系统的光阑设置与光束限制 wepwXy"  
7.5远心光路（焦阑光路）（米） Z?17Pu'Dp  
7.5.1物方远心光路 ahA{B1M)n  
7.5.2像方远心光路 abBO93f^  
7.6场镜 U/Wrh($ #4  
7.7物空间在平面上成像的清晰深度——光学系统的景深 eIg+PuQD]  
7.7.1照相物镜的成像空间深度 FEF"\O|Q  
7.7.2望远系统的成像空间深度 cGNvEM(4AV  
习题7 T"?Y5t`(  
第二篇光度学与色度学基础 )C
Lf;@1  
第8章光度学的基本概念与光学系统中光能损失的计算 
O~27/  
8.1光能与光度学的基本概念 G}VDEC  
8.1.1立体角的概念与计算 oV9z(!X/  
8.1.2辐（射能）通量、光谱光视效率（视见函数）与光通量 >SoO4i8  
8.1.3发光强度 DzC Df@TB"  
8.1.4（光）照度 C/G]v*MBQ  
8.1.5光出射度 nL+p~Hi  
8.1.6（光）亮度 CbOCk:,g5  
8.1.7光度学各主要光度量名称、单位及其换算关系 yHNuU)Ft  
8.2光学系统中光通量与光亮度的传递 i5"5&r7r  
8.2.1光束在均匀透明的同种介质中的传播 ydQ!4  
8.2.2光束在介质分界面折射、反射后，光亮度的变化规律 J!hFN]M<<  
8.3光学系统中光能损失的计算 i@5)`<?  
8.3.1光学系统中光能损失的分析与计算 ! Z;T-3^.  
8.3.2光学系统透过率的计算 hv>KX  
8.4像平面的照度
X&a:g  
8.4.1轴上像点照度公式 +@ MPQv  
8.4.2轴外像点的照度公式 ?^9BMQ+  
8.5眼睛直接观察与通过仪器观察时像的主观亮度 S/4r\6  
8.5.1眼睛直接观察物体时像的主观亮度 o5swH6Y.)J  
8.5.2通过仪器观察时像的主观亮度 sWHyL(C@  
习题8 dU]/$7  
第9章色度学基础 l!?yu]Yon  
9.1颜色视觉与色度学的基本概念 >{5 p0  
9.1.1人眼的颜色视觉特性 6Ps.
E  
9.1.2颜色的分类与彩色的三特性 #y1Bx,  
9.1.3颜色的混合与匹配 mnjs(x<m  
9.2标准色度系统与色度计算 sN~\+_  
9.2.1CIE1931-RGB色度系统 PcC/_+2  
9.2.2CIE1931标准色度系统 kz B\'m,l  
9.2.3CIE1964补充标准色度系统 m\ S\
3n  
9.2.4均匀色品图及均匀颜色空间 7Xg?U'X  
9.2.5CIE标准施照体与标准光源 hJ*Ihwn|  
9.2.6CIE色度计算举例 Gb2L }  
第三篇典型应用光学系统 5u$D/* Eb  
第10章望远镜与望远系统外形尺寸计算 oC*=JJe,  
10.1望远镜中的转像系统 |=6_ xRyr  
10.1.1棱镜转像系统 $*f?&U]k  
10.1.2透镜转像系统 @gY\;[#.  
10.2望远镜的变倍——可变放大率的望远镜 _=EKXE)&}  
10.2.1间断变倍望远系统 6na^]t~ncm  
10.2.2连续变倍望远系统 'yY>as  
10.3望远系统的调焦方式内调焦望远镜
""% A'TZ  
10.3.1外调焦系统 v.&>Ih/L
 
10.3.2内调焦系统——内调焦望远镜 epg#HNP7^Y  
10.4光学测距原理与系统 n~.*1. P  
10.4.1单眼（合像）测距仪 J?&l*_m;t  
10.4.2双眼体视测距仪 A"uULfnk  
10.5望远（镜）系统的光学性能与主要技术要求 "m$3)7 $  
10.5.1分辨率α 9Uf j  
10.5.2视放大率г uw AwWgl  
10.5.3视场角2ω =*Z5!W'd  
10.5.4出瞳直径D′ >Cr\y  
10.5.5出瞳距离lZ′ vLT0ETHg6  
10.6望远系统的物镜和目镜 upy\gkpnGO  
10.6.1望远物镜的光学特性和类型 !H@0MQ7  
10.6.2望远系统目镜的特点及常用类型 By)u-)g9  
10.7望远系统的外形尺寸计算 VT%:zf  
10.7.1光学系统外形尺寸计算的主要任务与内容 F$V/K&&W  
10.7.2望远系统的外形尺寸计算举例 ^oM|<";!?D  
10.8 光学天文望远镜的发展与LAMOST的创新 !w39FfU{  
10.8.1光学天文望远镜的简要发展历程 YA:nOvd@O  
10.8.2大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜（LAMOST） -0C@hM,wm  
第11章显微镜 ?6^|ZtB  
11.1概述 Yg9
joNBh  
11.2显微镜光学系统的基本组成与光学连接尺寸 c>:R3^\lwx  
11.2.1显微镜光学系统的基本组成 Cbm\h/PXl  
11.2.2显微镜的光学连接尺寸 4_/?:$KO  
11.3显微镜的光学特性与主要光学性能指标 /Ncm^b4  
11.3.1显微镜的光束限制结构特点 m ci/'b Xt  
11.3.2显微镜的视场光阑和视场 n'1'!J;
Q  
11.3.3显微镜的分辨率 47K1$3P  
11.3.4显微镜的放大倍率及适用放大倍率 "N?+VkZEv  
11.3.5显微镜的成像深度（景深） nkf
Ziyx  
11.4显微镜的物镜和目镜 m908jI_So  
11.4.1显微物镜 E>|: D
 
11.4.2显微目镜 Jl3g{a  
11.5显微镜的照明系统（米） P!G858V(  
11.5.1对照明系统的要求 c0&Rg#  
11.5.2主要的照明方式与照明系统 'Ft0Ry<OL  
第12章照相与投影系统 42J{aJVH  
12.1照相机的工作原理 [* ?Awf`  
12.2照相物镜的主要性能与基本类型 @Fp_^5  
12.2.1照相物镜的主要性能 `-h8vj5uG  
12.2.2照相物镜的基本类型 hrGM|_BE  
12.2.3变焦距照相物镜（*） ~Wo)?q8UY,  
12.3 照相机的分类和基本结构 pi<TFe@eG  
12.3.1照相机的分类 eqw0]U\pv  
12.3.2传统胶片式单反照相机的基本结构 Zwz&rIQpT  
12.3.3数码照相机的原理、主要性能参数及特点 ,EGQ@:3/  
12.4放映投影系统的工作原理及其类别 ^.dsW0"0  
12.5投影系统与投影物镜的主要光学性能参数 1i[FY?6`dh  
12.6微显示投影机（★） {8)zg<rL+M  
第13章纤维光学与光纤传像系统 Od4E x;F  
13.1阶跃光纤的传光机理与主要性能参数 FCi U  
13.1.1阶跃光纤中光波传播规律分析——表面波机理 J_x13EaV0  
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 9l,a^@Y:  
13.2阶跃多模光纤与单模光纤 $6OkIP.  
13.2.1阶跃多模光纤传输的模式与归一化波导常数V n!p<A.O7@  
13.2.2单模光纤 VCXJwVb
  
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 ^?7`;/  
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 |7y

AX+  
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 Q8!)!r%  
13.3.3自聚焦透镜的成像规律——近轴成像 0U%f)mG  
13.4无源光纤传像原理、器件与系统 z9FfU  
13.4.1光纤传像束的传像机理与主要性能指标 T}V!`0vKw  
13.4.2光纤传像系统（光纤望远系统，光纤内窥镜） S;$-''o?9  
第四篇 光学系统的像质评价与应用ZEMAX mEw ~yOW]M  
软件进行光学设计的基本方法 ^6_e=jIN  
第14章光学系统的像质评价 3;S,3  
14.1用几何像差表征光学系统像质的基本概念与方法 ~0beuK&p  
14.1.1轴上点的光束结构与像差 .pvi!NnL-  
14.1.2轴外点的子午与弧矢光束结构与像差表示
> ;/l)qk,  
14.1.3垂轴几何像差 q#<^^4U  
14.2几何点列图的像质评价方法 5R(/Uiv3F  
14.3光学系统成像质量的波像差表示与瑞利判据 .C
8PitS  
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 O8B\{T1  
14.5光学传递函数评价像质的基本概念 $s9Vrw0Z  
14.6典型光学系统成像质量评价与指标 ;\f gF@  
14.6.1望远镜与显微镜成像质量评价 C:PMewn  
14.6.2照相系统与摄影物镜像质评价 kS bu]AB  
14.7ZEMAX中的像质评价方法 q Y
#n'&  
第15章应用ZEMAX的光学自动设计原理与方法 ?b(=1S\E'^  
15.1光学自动设计基本概念 6Yx4lWBR?  
15.1.1光学自动设计基本原理 gb
H<]?  
15.1.2阻尼最小二乘法 xuqv6b.  
15.1.3评价函数的构成与权因子 9FB19  
15.2ZEMAX评价函数 {q"OM*L(  
15.2.1ZEMAX评价函数的构建 E[/\7v\  
15.2.2ZEMAX评价函数中的操作符 0aG ni|  
15.2.3默认评价函数 &*+'>UEe5  
15.3常用几何像差控制在评价函数中的实现 8C*c{(4  
15.3.1ZEMAX中内建几何像差控制符与特点 5H*\t 7  
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 O8h
%3&  
15.4利用ZEMAX像质优化与设计举例 xai*CY@cQ  
15.4.1消色差双胶合望远镜物镜设计 eEuvl`&  
15.4.2光路中有棱镜的望远物镜设计 nih0
t^m'  
15.4.3显微物镜设计 z6*X%6,8  
15.4.4目镜设计 ,6-:VIHQ  
15.4.5变焦物镜设计 WA+iYLx@H  
参考文献