《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。
OsPx-|f
S~ #qT 97NQ
;H/*%2 B5*{85p(u 平装:593页
`YAqR?Xj_< 品牌:高等教育出版社
2-j+-B|i 定价:59元
B2:6=8< 优惠价格:41.3元
>
nY<J GiJ|5"
~b/lr 3&_O\nD 目录
_JOrGVmD 第一篇几何光学的基本概念与成像理论
o1YX^-<[F 第1章几何光学基本定律与成像基本概念
H`CDfTy 1.1几何光学的基本概念
G$XvxJ 1.1.1光波
SLpB$puS 1.1.2光源(发光体,发光点)
~Tq
`c 1.1.3波面
[?iA`#^d 1.1.4光线
&0SX*KyI 1.1.5光束
z8{ kwz 1.2光的传播规律——几何光学的基本定律
8hba3L_Z 1.2.1光的直线传播定律
zvYkWaa_Qz 1.2.2光的独立传播定律
a_4Ny 1.2.3反射定律与折射定律
wO&`3Q3~$ 1.2.4折射率
_HX1E 1.2.5反射光与折射光的能量分布
4YM!S E-I 1.2.6全反射(完全内反射)及其应用
Or=
[2@Wg 1.2.7光路的可逆原理
5p}Y6Lc\j 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
I]bqle0M 1.3费马原理
)n}Wb+2I 1.4马吕斯定律
$cEl6(66iX 1.5光学系统及成像的基本概念
r-v;A 1.5.1光学系统的基本概念
I-oI,c%+ 1.5.2成像的基本概念
rlk0t159 习题1
ZQ9!k*
^ 思考题1
3P~I'FQ 第2章共轴球面系统的成像理论
/~NsHStn 2.1子午面内实际光线经共轴球面系统折射的光路计算公式
rCi7q]_ 2.1.1符号规则
_fha9` 2.1.2实际光线经(单折射)球面折射的光路计算公式
l-xKfp` 2.1.3实际光线经共轴球面系统的光路计算公式
J*$u 2.1.4轴上单色物点经单折射球面成像性质的分析
>Lp^QP1gU 2.2单折射球面的近轴光路计算公式与近轴成像规律
W&ya_iP~C 2.2.1单个折射球面的近轴光路计算公式
EGL1[7It` 2.2.2单折射球面的近轴成像规律
u"XqWLTV 2.3 共轴球面系统的近轴像面位置与放大率的计算
=k6zUw;5 U 2.3.1共轴球面系统近轴区的转面过渡公式组
e^Q$Tog< 2.3.2共轴球面系统近轴像面位置的计算
]J+}WR 2.3.3共轴球面系统近轴区的拉—赫不变式与放大率计算
z=:<]j#= 2.4球面反射镜的成像规律
3?SofPtc/ 2.4.1球面反射镜的物像位置关系式
T{3C3EE?] 2.4.2球面反射镜的成像放大率与拉—赫不变式
(iM"ug2 2.4.3球面反射镜的应用
WL$Ee= 习题2
< gB>j\: 思考题2
2.CjjI 第3章理想光学系统的成像理论
x4fl= 3.1理想光学系统与“共线成像”的基本概念
8 P85qa@w 3.2共轴理想光学系统的基点、基面与焦距
y
E-H-r~I 3.2.1主面和主点
3IQ)%EN 3.2.2焦点和焦面
0KO_bF#EB= 3.2.3焦距
eKi/Mt
3.2.4节点、节面
opxVxjTT# 3.3理想光学系统物像间的解析关系
sc'QNhrW 3.3.1决定光学系统物像共轭点位置的基本公式
u,e'5,`N 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
Yn4c6K 3.3.3理想光学系统的诸放大率及其相互关系
Ac;rMwXk# 3.3.4光束的会聚度与光学系统的光焦度、屈光度
<jE6ye(R 3.4理想光学系统的图解求像方法
zM{'GB+en 3.4.1 光线描迹图解法
3&'ll51t 3.4.2直角坐标图解法
ss63/ 3.5理想光学系统的物像关系特性曲线
V{@
xhW0 3.5.1物像位置共轭特性曲线
$~vy,^ 3.5.2放大率特性曲线
Ug02G 3.6光学系统的基本类型
c=]qUhnH 3.6.1焦距f和f′具有相反符号的系统——第一型系统
uqwB`<>KJ 3.6.2焦距f和f′具有相同符号的系统——第二型系统
',j'Hf 3.7理想光学系统的组合
=<w6yeko 3.8透镜
s$`g%H> 3.8.1单折射球面的基点、基面位置与焦距
D|m6gP;P 3.8.2透镜(厚
透镜)的基点位置与焦距计算公式
S6CM/ 3.8.3薄透镜与薄透镜组
YY-{&+, 3.9理想光学系统共轴多光组复合的实用方法
IB:eyq-+ 3.9.1正切计算法
l<5O\?Vo] 3.9.2截距计算法
#R$d6N[H 3.10实际光学系统基点位置和焦距的计算
08AC9 3.10.1求像方基点位置与焦距——正向光路计算
"]J4 BZD 3.10.2求物方基点位置与焦距——反向光路计算
le*mr0a 习题3
W$LaXytmak 思考题3
Cc*"cQe 第4章矩阵方法在近轴光学中的应用
CqX2R:# 4.1共轴球面系统的作用矩阵
-BUxQ8/, 4.1.1折射矩阵
*n mr4Q'v{ 4.1.2传递矩阵
$G/h-6+8 4.1.3共轴球面系统的作用矩阵
N1$lG?
)+ 4.2共轴球面系统的物像关系矩阵
jqxeON 4.3矩阵方法在薄透镜系统中的应用
WmU4~. 习题4
}R-eQT 第5章平面元件与棱镜系统
V\^rs41$; 5.1平面折射与平行平板玻璃的成像性质
w"d~R 5.1.1光线经过平面的折射
'teToE<i 5.1.2光线经平行平板玻璃的折射
Qj: D=j8 5.1.3平行平板玻璃的“等效空气层”概念
ppr95Y]^ 5.2折射棱镜
*0]E4]ZO 5.3楔镜
,9<}V;( 5.4平面反射镜与平面镜系统
kG_ K &,;@ 5.4.1平面镜的成像特性
Ug>yTc_(7 5.4.2平面镜的旋转效应
^2E\{$J 5.4.3两面角镜的成像特性
ry9%Y3 5.5反射棱镜
3a PCi>i!_ 5.5.1反射棱镜的基本概念
Jj+|>(P 5.5.2反射棱镜的视场角
usEdp 5.5.3平面反射系统的转像规律分析
dr0<K[S_ 5.5.4反射棱镜的展开及其理论结构尺寸的计算
$z,lq#zzl 5.5.5棱镜的偏差
.Tr!/mf_ 5.6光学铰链
'qcLK>E 5.7矢量分析计算方法在平面镜系中的应用
Cj31>k1 5.7.1矢量形式的反射定律
: l>&5w; 5.7.2矢量形式的折射定律
N*z_rZE 5.7.3矢量绕定轴转动公式
Jydz2
zt! 5.8平面反射系统中物像关系的矩阵表示方法
7=C$*)x 习题5
2RXU75VY 第6章眼睛与典型目视光学系统的工作原理
({ 'I;]AQ 6.1 眼睛
&LM@_P"T 6.1.1眼睛的构造和主要光学常数
1}+lL)-! 6.1.2模型眼与简化眼
19-|.9m( 6.1.3眼睛的主要特性
N,U<.{T=A 6.2放大镜和显微镜系统的工作原理
rlG&wX 6.2.1放大镜的工作原理
L rV`P)$T 6.2.2显微镜的工作原理
rT$J0"*= 6.3 望远系统的工作原理
4_qd5K+n" 6.3.1望远系统的工作原理与主要性质
eh_{- 6.3.2望远系统的视角放大率
g4USKJ19. 6.3.3望远(镜)系统的基本类型
ut
z. 6.4 目视光学仪器的视度调节
P2_UQ 6.5 理想光学系统的分辨率
|9>?{
B\a 习题6
z5G<h 第7章光学系统中光束的限制
j3{8]D 7.1实际光学系统中的光阑及其作用
q\wT[W31@ 7.2光学系统的孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳
S1oRMd)r 7.3视场光阑、窗以及渐晕的概念
O=E"n*U 7.3.1视场光阑、入射窗和出射窗
0>hV?A 7.3.2渐晕
UjLZ!-} 7.4光阑设置的原则和几种典型系统光束限制的分析
&?L
K>QV 7.4.1光阑设置的原则
d]Y-^&]{] 7.4.2几种典型光学系统的光阑设置与光束限制
oc.H}Eb%Z 7.5远心光路(焦阑光路)(米)
mlC_E)Ed5 7.5.1物方远心光路
db$wKvO1 7.5.2像方远心光路
L=Cm0q 3v 7.6场镜
f9v%k'T[ 7.7物空间在平面上成像的清晰深度——光学系统的景深
,i KEIxA! 7.7.1照相物镜的成像空间深度
;Zfglid 7.7.2望远系统的成像空间深度
+~~FfIzf# 习题7
;/gH6Z? 第二篇光度学与色度学基础
9W{`$30 第8章光度学的基本概念与光学系统中光能损失的计算
I4]|r k9 8.1光能与光度学的基本概念
8W' ,T 8.1.1立体角的概念与计算
I|jGu9G 8.1.2辐(射能)通量、光谱光视效率(视见函数)与光通量
u&MlWKCi 8.1.3发光强度
lm'L-ZPN 8.1.4(光)照度
r|!w,>. 8.1.5光出射度
!YD~o/t@| 8.1.6(光)亮度
5IOMc4v 8.1.7光度学各主要光度量名称、单位及其换算关系
|eS5~0<` 8.2光学系统中光通量与光亮度的传递
x3ds{Z$,>( 8.2.1光束在均匀透明的同种介质中的传播
Q1tZ]Q.6 8.2.2光束在介质分界面折射、反射后,光亮度的变化规律
cp@(y$ 8.3光学系统中光能损失的计算
E`vCYhf{ 8.3.1光学系统中光能损失的分析与计算
vLQ!kB^\W 8.3.2光学系统透过率的计算
ho*44=j 8.4像平面的照度
Glz)-hjJ:n 8.4.1轴上像点照度公式
[I/f(GK 8.4.2轴外像点的照度公式
U~{fbS3, 8.5眼睛直接观察与通过仪器观察时像的主观亮度
8@`"Zz M 8.5.1眼睛直接观察物体时像的主观亮度
!uaV6K 8.5.2通过仪器观察时像的主观亮度
a/d'(] 习题8
N}`.N 第9章色度学基础
9qyA{
|3 9.1颜色视觉与色度学的基本概念
{&tbp
Bl# 9.1.1人眼的颜色视觉特性
o$dnp`E 9.1.2颜色的分类与彩色的三特性
CX](^yU_ 9.1.3颜色的混合与匹配
z"4UObVs 9.2标准色度系统与色度计算
W)WL1@!Z 9.2.1CIE1931-RGB色度系统
s)_Xj`Q# 9.2.2CIE1931标准色度系统
cYBv}ylw}R 9.2.3CIE1964补充标准色度系统
a.P7O!2Lp 9.2.4均匀色品图及均匀颜色空间
*>otz5] 9.2.5CIE标准施照体与标准
光源 /?<tjK' "H 9.2.6CIE色度计算举例
MQD%m ;[s 第三篇典型应用光学系统
z}I4m 第10章
望远镜与望远系统外形尺寸计算
th&? 10.1望远镜中的转像系统
qmzg68 10.1.1棱镜转像系统
=4RXNWkud 10.1.2透镜转像系统
|e+8Xz1> 10.2望远镜的变倍——可变放大率的望远镜
k-;%/:Om 10.2.1间断变倍望远系统
HJFt{tq2 10.2.2连续变倍望远系统
H(qDQqJHYy 10.3望远系统的调焦方式内调焦望远镜
\i
Ylh
HD 10.3.1外调焦系统
dz^l6<a"n 10.3.2内调焦系统——内调焦望远镜
F$TNYZ 10.4光学测距原理与系统
:?1r.n 10.4.1单眼(合像)测距仪
r;3{%S._ 10.4.2双眼体视测距仪
\0&7^ 10.5望远(镜)系统的光学性能与主要技术要求
i <KWFF# 10.5.1分辨率α
T /iKz 10.5.2视放大率г
6"+/Imb- 10.5.3视场角2ω
*5( h,s3& 10.5.4出瞳直径D′
S+c) 10.5.5出瞳距离lZ′
\^<eJfD 10.6望远系统的物镜和目镜
d*7nz=0&$ 10.6.1望远物镜的光学特性和类型
eKdF-; 10.6.2望远系统目镜的特点及常用类型
Y02 cX@K6 10.7望远系统的外形尺寸计算
QW 10.7.1光学系统外形尺寸计算的主要任务与内容
b$/TfpNdo 10.7.2望远系统的外形尺寸计算举例
bn`1JI@S4 10.8 光学天文望远镜的发展与LAMOST的创新
lR5<
G 10.8.1光学天文望远镜的简要发展历程
2=H3yEJq 10.8.2大天区面积多目标
光纤光谱天文望远镜(LAMOST)
C'bW3la 第11章显微镜
BE
n$~4- 11.1概述
j^DoILw 11.2显微镜光学系统的基本组成与光学连接尺寸
[%U(l< 11.2.1显微镜光学系统的基本组成
c_#\'yeW 11.2.2显微镜的光学连接尺寸
fmH"&>Loc 11.3显微镜的光学特性与主要光学性能指标
\A
gPkW 11.3.1显微镜的光束限制结构特点
Q+e|;Mj 11.3.2显微镜的视场光阑和视场
ImJ2tz6 11.3.3显微镜的分辨率
I[|5 DQ 11.3.4显微镜的放大倍率及适用放大倍率
=rBNEd 11.3.5显微镜的成像深度(景深)
#]nH$Kq 11.4显微镜的物镜和目镜
7P}&<;5zD 11.4.1显微物镜
B+:'Ld]( 11.4.2显微目镜
x5q5<-# 11.5显微镜的
照明系统(米)
c(@V
t&gE 11.5.1对照明系统的要求
Kyy CS> 11.5.2主要的照明方式与照明系统
_yje" 第12章照相与投影系统
}S{#DgZ@X 12.1照相机的工作原理
<0,c{e 12.2照相物镜的主要性能与基本类型
<^j,jX 12.2.1照相物镜的主要性能
${"+bWG2G! 12.2.2照相物镜的基本类型
[}s nKogp 12.2.3变焦距照相物镜(*)
X}?`G?' 12.3 照相机的分类和基本结构
^8S'=Bk 12.3.1照相机的分类
,DrE4")4 12.3.2传统胶片式单反照相机的基本结构
VEAf,{)Q 12.3.3数码照相机的原理、主要性能
参数及特点
CBC0X}_` 12.4放映投影系统的工作原理及其类别
&Q7vY 12.5投影系统与投影物镜的主要光学性能参数
Y{P0?` 12.6微显示投影机(★)
C[h"w'A2 第13章纤维光学与光纤传像系统
gC-3ghmgS 13.1阶跃光纤的传光机理与主要性能参数
_F|oL| 13.1.1阶跃光纤中光波传播规律分析——表面波机理
>;Er[Rywr 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
DyiyH%SSD 13.2阶跃多模光纤与单模光纤
v]CH
L#
| 13.2.1阶跃多模光纤传输的模式与归一化波导常数V
Y*-#yG9 13.2.2单模光纤
,v;P@RL|g 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
FX
QUj&9 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
$bQ[H[4l 13.3.2平方律分布的自聚焦光纤中的光线传播轨迹与规律分析
Gni<@;} 13.3.3自聚焦透镜的成像规律——近轴成像
w i,}sEoM 13.4无源光纤传像原理、器件与系统
mfHZGk[[ 13.4.1光纤传像束的传像机理与主要性能指标
<Wgp$qt; 13.4.2光纤传像系统(光纤望远系统,光纤内窥镜)
\W5fcxf 第四篇 光学系统的像质评价与应用ZEMAX
:f?};t+ 软件进行光学设计的基本方法
h$`P|#V& 第14章光学系统的像质评价
0Da9,&D 14.1用几何像差表征光学系统像质的基本概念与方法
tHezS~t_ 14.1.1轴上点的光束结构与像差
RY=B>398: 14.1.2轴外点的子午与弧矢光束结构与像差表示
2"`R_q 14.1.3垂轴几何像差
P !:LAb( 14.2几何点列图的像质评价方法
=FXO 1UZ! 14.3光学系统成像质量的波像差表示与瑞利判据
eh=.Q<N 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
(=n {LMa 14.5光学传递函数评价像质的基本概念
09jU 0x 14.6典型光学系统成像质量评价与指标
d{?X:*F 14.6.1望远镜与显微镜成像质量评价
H$2<N@'4z 14.6.2照相系统与摄影物镜像质评价
37Z@a!# 14.7ZEMAX中的像质评价方法
|E/r64T 第15章应用ZEMAX的光学自动设计原理与方法
/="~Jo 15.1光学自动设计基本概念
4\qnCf3 15.1.1光学自动设计基本原理
p^u;]~JO 15.1.2阻尼最小二乘法
5>{S^i~! 15.1.3评价函数的构成与权因子
WEgJ_dB 15.2ZEMAX评价函数
xVOoYr>O 15.2.1ZEMAX评价函数的构建
!]1'?8 15.2.2ZEMAX评价函数中的操作符
>OP[qj 15.2.3默认评价函数
X
wvH 15.3常用几何像差控制在评价函数中的实现
@edx]H1~^ 15.3.1ZEMAX中内建几何像差控制符与特点
<Sm@ !yx 15.3.2评价函数中常用独立几何像差复合控制操作符的构建
b 4o`eR 15.4利用ZEMAX像质优化与设计举例
i,5mH$a&u: 15.4.1消色差双胶合望远镜物镜设计
V\U,PNkZQ 15.4.2光路中有棱镜的望远物镜设计
.wj?}Fr?97 15.4.3显微物镜设计
^Ec);Z 15.4.4目镜设计
6M({T2e 15.4.5变焦物镜设计
p%;n4*b2 参考文献