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。 r?Q`b2Q  
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目录 bzj9U>eY  
第一篇几何光学的基本概念与成像理论 B:5NIa  
第1章几何光学基本定律与成像基本概念 (S<Z@y+d  
1.1几何光学的基本概念 ;zq3>
A  
1.1.1光波 [k<"@[8)  
1.1.2光源（发光体，发光点） %PF:OB6[|  
1.1.3波面 ,^Ug[pGG-  
1.1.4光线 7 k:w3M  
1.1.5光束 R k
'5L  
1.2光的传播规律——几何光学的基本定律 Q5K<ECoPk  
1.2.1光的直线传播定律 ^lw0} i  
1.2.2光的独立传播定律 HV0!G-h  
1.2.3反射定律与折射定律 sWtT"7>x  
1.2.4折射率 hKx*V"7/#\  
1.2.5反射光与折射光的能量分布 x{'3eJ^8  
1.2.6全反射（完全内反射）及其应用 WF#3'"I  
1.2.7光路的可逆原理 '>"
ri
Ek  
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 m%$GiNs}  
1.3费马原理 0XgJCvMcB  
1.4马吕斯定律 8,VX%CS#q  
1.5光学系统及成像的基本概念 iwiHw  
1.5.1光学系统的基本概念 }8lv
i vR4  
1.5.2成像的基本概念 5Yxs_t4  
习题1 owR`Z`^h)  
思考题1 .
W7ZpV  
第2章共轴球面系统的成像理论 lhk=yVG3  
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 @Yzdq\FI  
2.1.1符号规则 dx.,  
2.1.2实际光线经（单折射）球面折射的光路计算公式 6_rgj{L  
2.1.3实际光线经共轴球面系统的光路计算公式 n PAl8  
2.1.4轴上单色物点经单折射球面成像性质的分析 6cQ)*,Q  
2.2单折射球面的近轴光路计算公式与近轴成像规律 $4Vpl  
2.2.1单个折射球面的近轴光路计算公式 QXaE2}}P  
2.2.2单折射球面的近轴成像规律 II,snRD  
2.3 共轴球面系统的近轴像面位置与放大率的计算 JXhHitUD  
2.3.1共轴球面系统近轴区的转面过渡公式组 Q|$?d4La8  
2.3.2共轴球面系统近轴像面位置的计算 :Qc[>:N  
2.3.3共轴球面系统近轴区的拉—赫不变式与放大率计算 %B#(d)T*-  
2.4球面反射镜的成像规律 b'5]o  
2.4.1球面反射镜的物像位置关系式 isF jJPe  
2.4.2球面反射镜的成像放大率与拉—赫不变式 0`H)c) pP  
2.4.3球面反射镜的应用 U=Hx&g  
习题2 f+c<|"we  
思考题2 !dcGBj  
第3章理想光学系统的成像理论 4tGP- L  
3.1理想光学系统与“共线成像”的基本概念 0b3z(x!O  
3.2共轴理想光学系统的基点、基面与焦距 <
jjn'*44f  
3.2.1主面和主点 :nLhg$wMs  
3.2.2焦点和焦面 L_~vPp  
3.2.3焦距 s/+k[9l2  
3.2.4节点、节面 q@+#CUa&n  
3.3理想光学系统物像间的解析关系 o6b\ w  
3.3.1决定光学系统物像共轭点位置的基本公式 $D%[}[2  
3.3.2理想光学系统拉一赫不变式与系统物方、像方的焦距比 {y
\5 9  
3.3.3理想光学系统的诸放大率及其相互关系 WVMkLMg8d  
3.3.4光束的会聚度与光学系统的光焦度、屈光度 {=Y3[  
3.4理想光学系统的图解求像方法 Shag4-*@hi  
3.4.1 光线描迹图解法 I_aSC4  
3.4.2直角坐标图解法 <\6<-x(H5  
3.5理想光学系统的物像关系特性曲线 Jx-dWfe  
3.5.1物像位置共轭特性曲线 f8AgTw,K8  
3.5.2放大率特性曲线 BIK^<_?+ZU  
3.6光学系统的基本类型 9$iDK$%  
3.6.1焦距f和f′具有相反符号的系统——第一型系统 FV]
;od&c  
3.6.2焦距f和f′具有相同符号的系统——第二型系统 7[/1uI9U8K  
3.7理想光学系统的组合 m Bc2x8g)  
3.8透镜 97L|IZ s)  
3.8.1单折射球面的基点、基面位置与焦距 cy%S5Rz  
3.8.2透镜（厚透镜）的基点位置与焦距计算公式 OtsW>L@ O(  
3.8.3薄透镜与薄透镜组 FHv^^
u'@  
3.9理想光学系统共轴多光组复合的实用方法 H}f}Y8J{  
3.9.1正切计算法 rL9u7)x  
3.9.2截距计算法 o)U4RY*  
3.10实际光学系统基点位置和焦距的计算 vi8)U]6  
3.10.1求像方基点位置与焦距——正向光路计算 9~lC/I')t  
3.10.2求物方基点位置与焦距——反向光路计算 x[m&ILr  
习题3 }z|@X KA#  
思考题3 5;4bZ3e,0  
第4章矩阵方法在近轴光学中的应用 c 0/vB  
4.1共轴球面系统的作用矩阵 ,JVWn>s  
4.1.1折射矩阵 s<hl>vY_'  
4.1.2传递矩阵  ]$=\zL  
4.1.3共轴球面系统的作用矩阵 P)9$}9i  
4.2共轴球面系统的物像关系矩阵 wusj;v4C4M  
4.3矩阵方法在薄透镜系统中的应用 %@Ow.7zh  
习题4 (7k}ysc  
第5章平面元件与棱镜系统 56JvF*hP  
5.1平面折射与平行平板玻璃的成像性质 :Y\!~J3W  
5.1.1光线经过平面的折射 6|HxBC#4  
5.1.2光线经平行平板玻璃的折射 kbcqUE  
5.1.3平行平板玻璃的“等效空气层”概念 p@Va`:RDW  
5.2折射棱镜 N#!**Q 0  
5.3楔镜 9%  wVE]  
5.4平面反射镜与平面镜系统 or)v:4PXW  
5.4.1平面镜的成像特性 FcaO-  
5.4.2平面镜的旋转效应 6_
vhBYLf  
5.4.3两面角镜的成像特性 i7#PYt  
5.5反射棱镜 \]7i-[  
5.5.1反射棱镜的基本概念 r}%2;!T  
5.5.2反射棱镜的视场角 A&8{0  
5.5.3平面反射系统的转像规律分析 _=*ph0nu  
5.5.4反射棱镜的展开及其理论结构尺寸的计算 a|u&N:v7B  
5.5.5棱镜的偏差 uNoP8U%*  
5.6光学铰链 ]@G$L,3  
5.7矢量分析计算方法在平面镜系中的应用 W}0cM9 g  
5.7.1矢量形式的反射定律 Z+EN]02|  
5.7.2矢量形式的折射定律 QH]G>+LI5  
5.7.3矢量绕定轴转动公式 -]$=.0 l  
5.8平面反射系统中物像关系的矩阵表示方法 6U!zc]>  
习题5 qy$1+>f1  
第6章眼睛与典型目视光学系统的工作原理 <^v-y)%N:A  
6.1 眼睛 9~Ve}NB#z&  
6.1.1眼睛的构造和主要光学常数 +61h!/<W  
6.1.2模型眼与简化眼 >mXq= 9L4  
6.1.3眼睛的主要特性 nbf w7u  
6.2放大镜和显微镜系统的工作原理 <JkmJ/X  
6.2.1放大镜的工作原理 Q(0eq_X|6  
6.2.2显微镜的工作原理 u ^}R]:n  
6.3 望远系统的工作原理 )o\U4t  
6.3.1望远系统的工作原理与主要性质 S)L(~N1  
6.3.2望远系统的视角放大率 |tua*zEsS  
6.3.3望远（镜）系统的基本类型 >^|(AzS  
6.4 目视光学仪器的视度调节 RX6s[uQ  
6.5 理想光学系统的分辨率 _ giZ'&l!  
习题6 l+n0=^ Z  
第7章光学系统中光束的限制  ~d\>f  
7.1实际光学系统中的光阑及其作用 0n
('F  
7.2光学系统的孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳 "(cMCBVYdA  
7.3视场光阑、窗以及渐晕的概念 '3'*VcL(  
7.3.1视场光阑、入射窗和出射窗 )(`HEl>-9c  
7.3.2渐晕 Hs>|-iDs(  
7.4光阑设置的原则和几种典型系统光束限制的分析 Z?AX  
7.4.1光阑设置的原则 xzrA%1y  
7.4.2几种典型光学系统的光阑设置与光束限制 .Km6 (U  
7.5远心光路（焦阑光路）（米） Bq 9Eu1  
7.5.1物方远心光路 @Z{!T)#}j  
7.5.2像方远心光路 s
>+,u7EV  
7.6场镜 ek9Y9eJ"  
7.7物空间在平面上成像的清晰深度——光学系统的景深 Oqy&V&-C  
7.7.1照相物镜的成像空间深度 FXd><#U  
7.7.2望远系统的成像空间深度 P S [ifC  
习题7 KDUa0$"  
第二篇光度学与色度学基础 8H<:?D/tH  
第8章光度学的基本概念与光学系统中光能损失的计算 9X%H$>s  
8.1光能与光度学的基本概念 9EIOa/*  
8.1.1立体角的概念与计算 g2t'u4>  
8.1.2辐（射能）通量、光谱光视效率（视见函数）与光通量 b
8$(j2B~  
8.1.3发光强度 L-V+`![{  
8.1.4（光）照度 Th%2pwvER  
8.1.5光出射度 PY{])z3N  
8.1.6（光）亮度 T#:n7$M|?A  
8.1.7光度学各主要光度量名称、单位及其换算关系 x+B7r&#:  
8.2光学系统中光通量与光亮度的传递  jcVK4jW  
8.2.1光束在均匀透明的同种介质中的传播 D1g .Fek5  
8.2.2光束在介质分界面折射、反射后，光亮度的变化规律 gxf{/EjH  
8.3光学系统中光能损失的计算 aW.[3M;?v  
8.3.1光学系统中光能损失的分析与计算 4,.B#: 8  
8.3.2光学系统透过率的计算 E%tGwbi7  
8.4像平面的照度 fH6mv0  
8.4.1轴上像点照度公式 s4uYp  
8.4.2轴外像点的照度公式 hantGw|  
8.5眼睛直接观察与通过仪器观察时像的主观亮度 y?4%eD  
8.5.1眼睛直接观察物体时像的主观亮度 ']cRSj.  
8.5.2通过仪器观察时像的主观亮度 .*_uXQ  
习题8 {iRXK  
第9章色度学基础 "T+oXK\B  
9.1颜色视觉与色度学的基本概念 V\4zK$]  
9.1.1人眼的颜色视觉特性 Okt0b|=`1*  
9.1.2颜色的分类与彩色的三特性 FvTc{"w /  
9.1.3颜色的混合与匹配 t=B>t S.hO  
9.2标准色度系统与色度计算 E Qn4+  
9.2.1CIE1931-RGB色度系统 +#Q\;;FNP  
9.2.2CIE1931标准色度系统 b!hs|emo;  
9.2.3CIE1964补充标准色度系统 R3,O;9i  
9.2.4均匀色品图及均匀颜色空间 .W/#$s|X\  
9.2.5CIE标准施照体与标准光源 jXu)%<  
9.2.6CIE色度计算举例 $-Wn|w+h<a  
第三篇典型应用光学系统 %hM8px4d  
第10章望远镜与望远系统外形尺寸计算 -Nn@c|fz  
10.1望远镜中的转像系统 G+dQ" cI9  
10.1.1棱镜转像系统 Q#a<T4l  
10.1.2透镜转像系统 o:x,zfW  
10.2望远镜的变倍——可变放大率的望远镜 n +R3  
10.2.1间断变倍望远系统 Iq%f*Zm<  
10.2.2连续变倍望远系统 0!6n  
10.3望远系统的调焦方式内调焦望远镜 nz%{hMNYH  
10.3.1外调焦系统 [>^xMF]$2  
10.3.2内调焦系统——内调焦望远镜 Dx1
w I  
10.4光学测距原理与系统 S.Rqu+  
10.4.1单眼（合像）测距仪 byrK``f  
10.4.2双眼体视测距仪 { t1|6R0  
10.5望远（镜）系统的光学性能与主要技术要求 F4T}HY>nZ  
10.5.1分辨率α d \[cFe1d  
10.5.2视放大率г HC[)):S*  
10.5.3视场角2ω M!Hn`_E  
10.5.4出瞳直径D′ RD1N@sHDKc  
10.5.5出瞳距离lZ′ FK~FC:K  
10.6望远系统的物镜和目镜 Rfuq(DwD6  
10.6.1望远物镜的光学特性和类型 q[rBu9  
10.6.2望远系统目镜的特点及常用类型 6&Al9+$  
10.7望远系统的外形尺寸计算 G5K_e:i  
10.7.1光学系统外形尺寸计算的主要任务与内容 .PHz 
 
10.7.2望远系统的外形尺寸计算举例 YN<:k Wu  
10.8 光学天文望远镜的发展与LAMOST的创新 N%:)MT,&g  
10.8.1光学天文望远镜的简要发展历程 aOWfu^&H:  
10.8.2大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜（LAMOST） djG
zJLH  
第11章显微镜 E?@batIrf  
11.1概述 s1/:Ts[3i  
11.2显微镜光学系统的基本组成与光学连接尺寸 mxxuD"5  
11.2.1显微镜光学系统的基本组成 =^L?Sgg  
11.2.2显微镜的光学连接尺寸 2wKW17wj,  
11.3显微镜的光学特性与主要光学性能指标 .&Rj2d  
11.3.1显微镜的光束限制结构特点 &N^^[ uG  
11.3.2显微镜的视场光阑和视场 iR`c/  
11.3.3显微镜的分辨率 %?`TyVt&0  
11.3.4显微镜的放大倍率及适用放大倍率 qDzd_E@aR  
11.3.5显微镜的成像深度（景深） vi:IO  
11.4显微镜的物镜和目镜 265sNaX  
11.4.1显微物镜 NjL^FqA[  
11.4.2显微目镜 ={GYJ.*Ah  
11.5显微镜的照明系统（米） rElbzL"&<  
11.5.1对照明系统的要求 >AsrPU[  
11.5.2主要的照明方式与照明系统 ecjjCt2S  
第12章照相与投影系统 P{{pp<tX*&  
12.1照相机的工作原理 ,*Vt53@E  
12.2照相物镜的主要性能与基本类型 m:{ws~
  
12.2.1照相物镜的主要性能 68pB*(i  
12.2.2照相物镜的基本类型 /!//i^  
12.2.3变焦距照相物镜（*） Fo0dz  
12.3 照相机的分类和基本结构 >#jfZ5t  
12.3.1照相机的分类 4jyDM68i  
12.3.2传统胶片式单反照相机的基本结构 O_n) 2t(c?  
12.3.3数码照相机的原理、主要性能参数及特点 #UO#kC<2(B  
12.4放映投影系统的工作原理及其类别 Sjogv  
12.5投影系统与投影物镜的主要光学性能参数 |D ?}6z  
12.6微显示投影机（★） n%"0%A  
第13章纤维光学与光纤传像系统 BRu/pyxG  
13.1阶跃光纤的传光机理与主要性能参数 h9B^U?<wT  
13.1.1阶跃光纤中光波传播规律分析——表面波机理 y&$mN  
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 /<\B8^yQ  
13.2阶跃多模光纤与单模光纤 in/ITy-  
13.2.1阶跃多模光纤传输的模式与归一化波导常数V ,2I8,MOg  
13.2.2单模光纤 \vU1*:3  
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 ?[|T"bE5[  
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 BWd{xP y  
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 jw^Pt~@
  
13.3.3自聚焦透镜的成像规律——近轴成像 z g'1T2t  
13.4无源光纤传像原理、器件与系统 e=]>TeqG0  
13.4.1光纤传像束的传像机理与主要性能指标 Ai 9UB=[R  
13.4.2光纤传像系统（光纤望远系统，光纤内窥镜） m)]A$*`<  
第四篇 光学系统的像质评价与应用ZEMAX [J6*Q9B<V&  
软件进行光学设计的基本方法 6axDuwQ  
第14章光学系统的像质评价 )7H s  
14.1用几何像差表征光学系统像质的基本概念与方法 kCq]#e~wq  
14.1.1轴上点的光束结构与像差 %dyEF8)  
14.1.2轴外点的子午与弧矢光束结构与像差表示 [ NSsT>C  
14.1.3垂轴几何像差 Hvm+Tr2@  
14.2几何点列图的像质评价方法 :-I~-Yj  
14.3光学系统成像质量的波像差表示与瑞利判据 ,s?7EHtC  
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 Pd,+= ML  
14.5光学传递函数评价像质的基本概念 D9#?l<D  
14.6典型光学系统成像质量评价与指标 {u1Rc/Lw  
14.6.1望远镜与显微镜成像质量评价 $SP*hkU  
14.6.2照相系统与摄影物镜像质评价 %/86}DCfE?  
14.7ZEMAX中的像质评价方法 N<xf=a+j  
第15章应用ZEMAX的光学自动设计原理与方法 k]vrqjn Q  
15.1光学自动设计基本概念 m}x&]">9  
15.1.1光学自动设计基本原理 2(, `9  
15.1.2阻尼最小二乘法  QTN _Z#'  
15.1.3评价函数的构成与权因子 4|&7j7<u  
15.2ZEMAX评价函数 \Lz2"JI  
15.2.1ZEMAX评价函数的构建 2hjR'6h"Y  
15.2.2ZEMAX评价函数中的操作符 GYx_9"J\
5  
15.2.3默认评价函数 ed,w-;(n~  
15.3常用几何像差控制在评价函数中的实现 S<
hj6A  
15.3.1ZEMAX中内建几何像差控制符与特点 ]aqHk  
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 <By6%<JTn  
15.4利用ZEMAX像质优化与设计举例 09f:%!^u  
15.4.1消色差双胶合望远镜物镜设计 &IQp&  
15.4.2光路中有棱镜的望远物镜设计 MZ(TST"  
15.4.3显微物镜设计 H?dmNwkPY  
15.4.4目镜设计 JY\8^}'9  
15.4.5变焦物镜设计 a:PS}_.  
参考文献