《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。
dt3Vy*zL N??<3j+Iu [AX).b Z{_'V+Q1 平装:593页
_W#27I 品牌:高等教育出版社
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s[s 6E`Q N}FG%a
Z/x<U.B x|<|eRYK 目录
}>frK#S 第一篇几何光学的基本概念与成像理论
Z^GriL 第1章几何光学基本定律与成像基本概念
!>S'eXt 1.1几何光学的基本概念
V`fh,(: 1.1.1光波
ha8do^x 1.1.2光源(发光体,发光点)
^<|If:| 1.1.3波面
RXx
+rdF0 1.1.4光线
B4|%E$1+ 1.1.5光束
U-n33ty`H 1.2光的传播规律——几何光学的基本定律
R?&S]?H 1.2.1光的直线传播定律
m_Fw;s/9 1.2.2光的独立传播定律
4qm5`o\hb 1.2.3反射定律与折射定律
=h_4TpDQ 1.2.4折射率
@MB;Ez
v 1.2.5反射光与折射光的能量分布
(J^
Tss 1.2.6全反射(完全内反射)及其应用
!&'xkw ` 1.2.7光路的可逆原理
$yFur[97C 1.2.8光线在折射率连续变化的非均匀介质中的传播规律
/{kyjf[o&* 1.3费马原理
?ST}0F00} 1.4马吕斯定律
vCpi|a_eCu 1.5光学系统及成像的基本概念
dNJK[1e6 1.5.1光学系统的基本概念
?pF;{ 1.5.2成像的基本概念
HWefuj 习题1
giu~"#0/F 思考题1
Aoo'i 第2章共轴球面系统的成像理论
jZ{S{"j 2.1子午面内实际光线经共轴球面系统折射的光路计算公式
Rthu8NKn 2.1.1符号规则
U<6k!Y9ny 2.1.2实际光线经(单折射)球面折射的光路计算公式
"]N QTUb; 2.1.3实际光线经共轴球面系统的光路计算公式
VhW;=y>} 2.1.4轴上单色物点经单折射球面成像性质的分析
2bxT%xH:g 2.2单折射球面的近轴光路计算公式与近轴成像规律
Q^p@ 1I 2.2.1单个折射球面的近轴光路计算公式
PO%]Jme 2.2.2单折射球面的近轴成像规律
EhD|\WLx! 2.3 共轴球面系统的近轴像面位置与放大率的计算
/t9w%Y 2.3.1共轴球面系统近轴区的转面过渡公式组
quKD\hL$ 2.3.2共轴球面系统近轴像面位置的计算
pKH4?F 2.3.3共轴球面系统近轴区的拉—赫不变式与放大率计算
93!a 2.4球面反射镜的成像规律
Iiy:<c 2.4.1球面反射镜的物像位置关系式
#63/;o:l$ 2.4.2球面反射镜的成像放大率与拉—赫不变式
k]>k1Mi= 2.4.3球面反射镜的应用
_N-7H\hF 习题2
Q[b({Vj;tG 思考题2
f<}!A$wd 第3章理想光学系统的成像理论
Fb``&-Qm: 3.1理想光学系统与“共线成像”的基本概念
- 5k4vx
N} 3.2共轴理想光学系统的基点、基面与焦距
~<Lf@yu-{ 3.2.1主面和主点
tm|lqa 3.2.2焦点和焦面
n7MS{` 3.2.3焦距
}DM2#E`_ 3.2.4节点、节面
Ov<3?)ok 3.3理想光学系统物像间的解析关系
yCkm| 3.3.1决定光学系统物像共轭点位置的基本公式
:>;psR 3.3.2理想光学系统拉一赫不变式与系统物方、像方的焦距比
I?Zs|A 3.3.3理想光学系统的诸放大率及其相互关系
P5d@-l%} 3.3.4光束的会聚度与光学系统的光焦度、屈光度
{&<}*4D 3.4理想光学系统的图解求像方法
NuooA 3.4.1 光线描迹图解法
ILO+=xU 3.4.2直角坐标图解法
)R +o8C 3.5理想光学系统的物像关系特性曲线
2?r8>#_* 3.5.1物像位置共轭特性曲线
xXx`a\i 3.5.2放大率特性曲线
- dOT/%Ux 3.6光学系统的基本类型
hv"toszj\ 3.6.1焦距f和f′具有相反符号的系统——第一型系统
NSgHO`gU8 3.6.2焦距f和f′具有相同符号的系统——第二型系统
)4`Ml*7x 3.7理想光学系统的组合
3H%HJS 3.8透镜
jF3!}*7, 3.8.1单折射球面的基点、基面位置与焦距
hZ'oCRM 3.8.2透镜(厚
透镜)的基点位置与焦距计算公式
&Bp\kv 3.8.3薄透镜与薄透镜组
z^Jl4V 3.9理想光学系统共轴多光组复合的实用方法
3'"M31iA 3.9.1正切计算法
-+9x 0-P 3.9.2截距计算法
qE`=^
3.10实际光学系统基点位置和焦距的计算
`;_tt_ 3.10.1求像方基点位置与焦距——正向光路计算
@*uX[) 3.10.2求物方基点位置与焦距——反向光路计算
OhW=F2OIV 习题3
n>E*g|a 思考题3
YT5>pM-% 第4章矩阵方法在近轴光学中的应用
AslH
V@K 4.1共轴球面系统的作用矩阵
K8UAz" 4.1.1折射矩阵
}]~}DHYr 4.1.2传递矩阵
psZeu*/r 4.1.3共轴球面系统的作用矩阵
XsOOkf\_ 4.2共轴球面系统的物像关系矩阵
TN
%"RL 4.3矩阵方法在薄透镜系统中的应用
r$#G%FMv 习题4
l'W+^ 第5章平面元件与棱镜系统
{a3kn\6H0 5.1平面折射与平行平板玻璃的成像性质
pq[mM!;#v 5.1.1光线经过平面的折射
|g7h#F~ 5.1.2光线经平行平板玻璃的折射
~^^ey17 5.1.3平行平板玻璃的“等效空气层”概念
t>wxK
, 5.2折射棱镜
nP3GI:mjL 5.3楔镜
7idi&h" 5.4平面反射镜与平面镜系统
Qsntf.fT 5.4.1平面镜的成像特性
}x.)gW 5.4.2平面镜的旋转效应
VU/W~gb4"A 5.4.3两面角镜的成像特性
'!-? 5.5反射棱镜
KCk?)Qv 5.5.1反射棱镜的基本概念
2\w=U,;( 5.5.2反射棱镜的视场角
u!uDu,y 5.5.3平面反射系统的转像规律分析
t%U[\\ic 5.5.4反射棱镜的展开及其理论结构尺寸的计算
^-IsK#r.k 5.5.5棱镜的偏差
vs1Sh?O 5.6光学铰链
\B2d(=~4 5.7矢量分析计算方法在平面镜系中的应用
~B&*7Q7 5.7.1矢量形式的反射定律
@ >(u:. 5.7.2矢量形式的折射定律
%;Z bQ9 5.7.3矢量绕定轴转动公式
QklNw6, 5.8平面反射系统中物像关系的矩阵表示方法
=4e=wAO(i 习题5
w"v'dU^ 第6章眼睛与典型目视光学系统的工作原理
p??/r 6.1 眼睛
Uk:.2%S2 6.1.1眼睛的构造和主要光学常数
QWHy=(! 6.1.2模型眼与简化眼
vSYKe 6.1.3眼睛的主要特性
Fd[h9 G 6.2放大镜和显微镜系统的工作原理
AD@PNM 6.2.1放大镜的工作原理
R9l7CJM@ 6.2.2显微镜的工作原理
mY`]33??v 6.3 望远系统的工作原理
S7kT3zB 6.3.1望远系统的工作原理与主要性质
F4rKFMr 6.3.2望远系统的视角放大率
cHL]y0> 6.3.3望远(镜)系统的基本类型
ey)u7-O 6.4 目视光学仪器的视度调节
}E5#X R 6.5 理想光学系统的分辨率
T;4`wB8@ 习题6
<s8?
Z1 第7章光学系统中光束的限制
fcICFReyV 7.1实际光学系统中的光阑及其作用
D4q>R; 7.2光学系统的孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳
^ L^F=q x 7.3视场光阑、窗以及渐晕的概念
ch>Vv"G> 7.3.1视场光阑、入射窗和出射窗
~g1, !Wl 7.3.2渐晕
3l%,D:
? 7.4光阑设置的原则和几种典型系统光束限制的分析
oM<!I0"gC+ 7.4.1光阑设置的原则
ns#~}2"d 7.4.2几种典型光学系统的光阑设置与光束限制
7B(bH8 7.5远心光路(焦阑光路)(米)
i7nL_N 7.5.1物方远心光路
Vd+Q:L 7.5.2像方远心光路
d;~ 3P
7.6场镜
'e]HP-Y< 7.7物空间在平面上成像的清晰深度——光学系统的景深
0zbLc% 7.7.1照相物镜的成像空间深度
T;!ukGoFP 7.7.2望远系统的成像空间深度
6z3T?`}Y 习题7
|qlS6Aln 第二篇光度学与色度学基础
!&`}]qQZ 第8章光度学的基本概念与光学系统中光能损失的计算
(`6%og#8 8.1光能与光度学的基本概念
W7L+8LU; 8.1.1立体角的概念与计算
-\kXH"% 8.1.2辐(射能)通量、光谱光视效率(视见函数)与光通量
S<nP80C 8.1.3发光强度
yW\XNX 8.1.4(光)照度
i3Hz"Qs; 8.1.5光出射度
jJ
aV 8.1.6(光)亮度
CV&zi6 8.1.7光度学各主要光度量名称、单位及其换算关系
fxDj+Q1p 8.2光学系统中光通量与光亮度的传递
?MC(}dF0 8.2.1光束在均匀透明的同种介质中的传播
5VR.o!h3I 8.2.2光束在介质分界面折射、反射后,光亮度的变化规律
H`m:X,6} 8.3光学系统中光能损失的计算
rH_Jh}Y 8.3.1光学系统中光能损失的分析与计算
\sK:W|yy 8.3.2光学系统透过率的计算
Yb[n{.%/g 8.4像平面的照度
;8P_av}C 8.4.1轴上像点照度公式
ZXsYn 8.4.2轴外像点的照度公式
p jKt:R} 8.5眼睛直接观察与通过仪器观察时像的主观亮度
$PSY:Zz 8.5.1眼睛直接观察物体时像的主观亮度
TDlZ!$g( 8.5.2通过仪器观察时像的主观亮度
N = LM?(H 习题8
XFW5AP 第9章色度学基础
6&89~W{
9.1颜色视觉与色度学的基本概念
A&?}w_|9 9.1.1人眼的颜色视觉特性
i&`!|X-=R 9.1.2颜色的分类与彩色的三特性
jfUJ37zNZr 9.1.3颜色的混合与匹配
]9jZndgC 9.2标准色度系统与色度计算
&<au/^F 9.2.1CIE1931-RGB色度系统
DVI7]+=nV 9.2.2CIE1931标准色度系统
~TDzq -U) 9.2.3CIE1964补充标准色度系统
?6i;)eIOI 9.2.4均匀色品图及均匀颜色空间
./l|8o 9.2.5CIE标准施照体与标准
光源 mD7}t 9.2.6CIE色度计算举例
(w+%=z"M 第三篇典型应用光学系统
&p5&=zV} 第10章
望远镜与望远系统外形尺寸计算
`=79i$,,t
10.1望远镜中的转像系统
nv"G;W 10.1.1棱镜转像系统
+?;j&p 10.1.2透镜转像系统
.o}%~g <d 10.2望远镜的变倍——可变放大率的望远镜
0[/vQ+O ]2 10.2.1间断变倍望远系统
F>N+<Z 10.2.2连续变倍望远系统
Z_FNIM0f 10.3望远系统的调焦方式内调焦望远镜
c45tmul 10.3.1外调焦系统
.Gh%p`< 10.3.2内调焦系统——内调焦望远镜
2F1ZAl 10.4光学测距原理与系统
W;q+, Io 10.4.1单眼(合像)测距仪
ibJl;sJ 10.4.2双眼体视测距仪
P@gtdi(Q 10.5望远(镜)系统的光学性能与主要技术要求
B7HQR{t 10.5.1分辨率α
c3] C:t+ 10.5.2视放大率г
XA1f' Kk 10.5.3视场角2ω
zPVd(V~(T 10.5.4出瞳直径D′
'M8aW!~ 10.5.5出瞳距离lZ′
WSLy}@`Vx 10.6望远系统的物镜和目镜
UfR~%p>K 10.6.1望远物镜的光学特性和类型
"cMNdR1^,y 10.6.2望远系统目镜的特点及常用类型
)lh8
k{ 10.7望远系统的外形尺寸计算
~:[!Uyp0b 10.7.1光学系统外形尺寸计算的主要任务与内容
q#NR32byF 10.7.2望远系统的外形尺寸计算举例
XJSa]P^B1 10.8 光学天文望远镜的发展与LAMOST的创新
@9 )}cg 10.8.1光学天文望远镜的简要发展历程
e1unzpWN 10.8.2大天区面积多目标
光纤光谱天文望远镜(LAMOST)
,=|4:F9
第11章显微镜
F$Q04Qw 11.1概述
Jx$iwu 11.2显微镜光学系统的基本组成与光学连接尺寸
< Dd% 11.2.1显微镜光学系统的基本组成
+8AvTSgX% 11.2.2显微镜的光学连接尺寸
3]/.\(2 11.3显微镜的光学特性与主要光学性能指标
;
0ko@ \Lq 11.3.1显微镜的光束限制结构特点
\iru7'S 11.3.2显微镜的视场光阑和视场
s<vs:jna 11.3.3显微镜的分辨率
-U-P}6^ 11.3.4显微镜的放大倍率及适用放大倍率
Oz{%k#X- 11.3.5显微镜的成像深度(景深)
#Fs|f3-@ 11.4显微镜的物镜和目镜
*N F$1 11.4.1显微物镜
:l,OalO 11.4.2显微目镜
yNa;\UF 11.5显微镜的
照明系统(米)
`T"rG}c 11.5.1对照明系统的要求
J}TfRrf 11.5.2主要的照明方式与照明系统
YEv
Lhh 第12章照相与投影系统
S~)w\(r 12.1照相机的工作原理
+xp]:h| 12.2照相物镜的主要性能与基本类型
Ei5 wel6! 12.2.1照相物镜的主要性能
mS%4gx~~_n 12.2.2照相物镜的基本类型
~W03{9(Vp8 12.2.3变焦距照相物镜(*)
rk|@B{CA; 12.3 照相机的分类和基本结构
_1|$P|$P. 12.3.1照相机的分类
?Elg?)os 12.3.2传统胶片式单反照相机的基本结构
rh%m;i<b 12.3.3数码照相机的原理、主要性能
参数及特点
#@qN8J}R 12.4放映投影系统的工作原理及其类别
pSfYu=#f 12.5投影系统与投影物镜的主要光学性能参数
*(QH{!-$s 12.6微显示投影机(★)
uzBz}<M= 第13章纤维光学与光纤传像系统
s0C:m 13.1阶跃光纤的传光机理与主要性能参数
p[v#EyoC 13.1.1阶跃光纤中光波传播规律分析——表面波机理
Y3'," 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
DBs DkkB{ 13.2阶跃多模光纤与单模光纤
p&N#_dmlH 13.2.1阶跃多模光纤传输的模式与归一化波导常数V
.DguR2KT 13.2.2单模光纤
Br5o7(AE 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
W5pb;74| 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
?=Db@97 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
9}P"^N 13.3.3自聚焦透镜的成像规律——近轴成像
O1P=#l iYX 13.4无源光纤传像原理、器件与系统
0CAa^Q^w 13.4.1光纤传像束的传像机理与主要性能指标
g|%L"-%gJ 13.4.2光纤传像系统(光纤望远系统,光纤内窥镜)
#=,imsW) 第四篇 光学系统的像质评价与应用ZEMAX
OqUr9?+ 软件进行光学设计的基本方法
g(hOg~S\E 第14章光学系统的像质评价
DN8}glVxV 14.1用几何像差表征光学系统像质的基本概念与方法
@ -:]P8 14.1.1轴上点的光束结构与像差
d=3'?l` 14.1.2轴外点的子午与弧矢光束结构与像差表示
Bh]!WMAw. 14.1.3垂轴几何像差
iL]'y\?lv 14.2几何点列图的像质评价方法
D'_Bz8H!p 14.3光学系统成像质量的波像差表示与瑞利判据
@jy41eIo 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
lr@#^ 14.5光学传递函数评价像质的基本概念
pz|'l:v^ 14.6典型光学系统成像质量评价与指标
uQqWew8l+ 14.6.1望远镜与显微镜成像质量评价
G64Fx*` 14.6.2照相系统与摄影物镜像质评价
v;EQ, NL 14.7ZEMAX中的像质评价方法
BR5BJX 第15章应用ZEMAX的光学自动设计原理与方法
OJO!FH) 15.1光学自动设计基本概念
HU ;#XU1 15.1.1光学自动设计基本原理
!>$4]FkV 15.1.2阻尼最小二乘法
5|8^9Oe5 15.1.3评价函数的构成与权因子
ZC0-wr\ 15.2ZEMAX评价函数
1Sz A3c 15.2.1ZEMAX评价函数的构建
0CExY9@Wq 15.2.2ZEMAX评价函数中的操作符
Shr,#wwM`B 15.2.3默认评价函数
zaimGMJ , 15.3常用几何像差控制在评价函数中的实现
8wZf]_ 15.3.1ZEMAX中内建几何像差控制符与特点
NjuiD]. 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
YT#3n 15.4利用ZEMAX像质优化与设计举例
3gZ8.8q3 15.4.1消色差双胶合望远镜物镜设计
M8&}j 15.4.2光路中有棱镜的望远物镜设计
tY|8s]{2 15.4.3显微物镜设计
GW^,g@%C 15.4.4目镜设计
RFaSwf,5n 15.4.5变焦物镜设计
/=?x{(B> 参考文献