《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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r{.pXf +r!NR?^m
h|]cZMGo ow \EL 目录
U^KWRqt 第一篇几何光学的基本概念与成像理论
_{`Z?lt 第1章几何光学基本定律与成像基本概念
;J|t-$Z 1.1几何光学的基本概念
48wt 1.1.1光波
h)Fc<,vwBE 1.1.2光源(发光体,发光点)
{LjzkXs 1.1.3波面
]<<,{IQ 1.1.4光线
DyqqY$ vH( 1.1.5光束
7R6B}B?/ 1.2光的传播规律——几何光学的基本定律
E "=4( 1.2.1光的直线传播定律
i@+m<YS:2> 1.2.2光的独立传播定律
OvT[JpV 1.2.3反射定律与折射定律
= vqJ0 ! 1.2.4折射率
ke2dQ^kc4 1.2.5反射光与折射光的能量分布
Y0g]-B 1.2.6全反射(完全内反射)及其应用
n>pJ/l%` 1.2.7光路的可逆原理
A4,%l\di< 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
[lML^CYQ 1.3费马原理
*KNfPh#wi} 1.4马吕斯定律
5[)5K?% 1.5光学系统及成像的基本概念
=!L}/Dl 1.5.1光学系统的基本概念
iN8[^,2H| 1.5.2成像的基本概念
[[c0g6 习题1
a_!H_J 思考题1
zV}:~;w 第2章共轴球面系统的成像理论
HsTY* ^V 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
rSv,;v 2.1.1符号规则
\2;!} 2.1.2实际光线经(单折射)球面折射的光路计算公式
FDgo6x 2.1.3实际光线经共轴球面系统的光路计算公式
oo;<I_#07 2.1.4轴上单色物点经单折射球面成像性质的分析
|aenQA# 2.2单折射球面的近轴光路计算公式与近轴成像规律
HXT"&c| 2.2.1单个折射球面的近轴光路计算公式
oF$#7#0`;8 2.2.2单折射球面的近轴成像规律
p^ (Z 2.3 共轴球面系统的近轴像面位置与放大率的计算
o*A, 6y 2.3.1共轴球面系统近轴区的转面过渡公式组
:=*G7ZyW$
2.3.2共轴球面系统近轴像面位置的计算
.+S%hT,v6i 2.3.3共轴球面系统近轴区的拉—赫不变式与放大率计算
fNi&r0/-t 2.4球面反射镜的成像规律
sDBSc:5+e 2.4.1球面反射镜的物像位置关系式
564L.^$@| 2.4.2球面反射镜的成像放大率与拉—赫不变式
q`PA~C]; 2.4.3球面反射镜的应用
-
c>Vw&1 习题2
pNd`fV#jX 思考题2
:q3w;B~ 第3章理想光学系统的成像理论
JYj*.Q0 3.1理想光学系统与“共线成像”的基本概念
)U|V |yem' 3.2共轴理想光学系统的基点、基面与焦距
H0&wn#);6R 3.2.1主面和主点
GXm#\) 3.2.2焦点和焦面
;@k=9o]A 3.2.3焦距
kntY2FM 3.2.4节点、节面
BPv+gx(>k 3.3理想光学系统物像间的解析关系
<_8bAO8\ 3.3.1决定光学系统物像共轭点位置的基本公式
o5J6Xi0+ 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
Fc[vs52 3.3.3理想光学系统的诸放大率及其相互关系
qN1fWU#$ 3.3.4光束的会聚度与光学系统的光焦度、屈光度
c`x4."m 3.4理想光学系统的图解求像方法
?ch?q~e) 3.4.1 光线描迹图解法
dH5*% 3.4.2直角坐标图解法
vTFG*\Cq 3.5理想光学系统的物像关系特性曲线
NsYEBT7f 3.5.1物像位置共轭特性曲线
s@$0!8sxm 3.5.2放大率特性曲线
:vIJ>6lIR 3.6光学系统的基本类型
PeIi@0vA 3.6.1焦距f和f′具有相反符号的系统——第一型系统
;bG?R0a 3.6.2焦距f和f′具有相同符号的系统——第二型系统
XK\nOHLS 3.7理想光学系统的组合
3|w$gG;Y 3.8透镜
wz3X;1l`c 3.8.1单折射球面的基点、基面位置与焦距
Uu8ayN j 3.8.2透镜(厚
透镜)的基点位置与焦距计算公式
o|d:rp!^ 3.8.3薄透镜与薄透镜组
/-!Fr:Ox> 3.9理想光学系统共轴多光组复合的实用方法
xGr{ad.N 3.9.1正切计算法
yw:%)b{ 3.9.2截距计算法
u9Adu` 3.10实际光学系统基点位置和焦距的计算
VF11eZ" 3.10.1求像方基点位置与焦距——正向光路计算
;]xc}4@=mg 3.10.2求物方基点位置与焦距——反向光路计算
]:@{tX7c 习题3
HaL'/V~ 思考题3
Wn6m$ = 第4章矩阵方法在近轴光学中的应用
&a'mG=(K_c 4.1共轴球面系统的作用矩阵
CvRCcSJM\2 4.1.1折射矩阵
l'[;q ' 4.1.2传递矩阵
k@%5P-e} 4.1.3共轴球面系统的作用矩阵
KsTGae;ds 4.2共轴球面系统的物像关系矩阵
a ub$4n!C9 4.3矩阵方法在薄透镜系统中的应用
UVLS?1ra 习题4
nm`(;<W 第5章平面元件与棱镜系统
LiFR7\z 5.1平面折射与平行平板玻璃的成像性质
?glx8@ 5.1.1光线经过平面的折射
kuBtPZ 5.1.2光线经平行平板玻璃的折射
|1
qrU( 5.1.3平行平板玻璃的“等效空气层”概念
?uc]Wgw"s 5.2折射棱镜
`qd5+~c 5.3楔镜
:9L}jz 5.4平面反射镜与平面镜系统
yj'lHC 5.4.1平面镜的成像特性
jtfC3E,U 5.4.2平面镜的旋转效应
`K0.6i [p 5.4.3两面角镜的成像特性
]U~{?K'g@j 5.5反射棱镜
KXx;~HtO 5.5.1反射棱镜的基本概念
jqvw<+# 5.5.2反射棱镜的视场角
nm\f$K>Pg 5.5.3平面反射系统的转像规律分析
g qORE/[ 5.5.4反射棱镜的展开及其理论结构尺寸的计算
c8]%,26. 5.5.5棱镜的偏差
[E<A/_z 5.6光学铰链
4e\w C 5.7矢量分析计算方法在平面镜系中的应用
4MDVR/Z7 5.7.1矢量形式的反射定律
+KExK2= 5.7.2矢量形式的折射定律
?nu<)~r53 5.7.3矢量绕定轴转动公式
8hy1yt6t4~ 5.8平面反射系统中物像关系的矩阵表示方法
D->E& # 习题5
JcP<@bb>B 第6章眼睛与典型目视光学系统的工作原理
M@q)\UQ' 6.1 眼睛
N1g;e?T': 6.1.1眼睛的构造和主要光学常数
<l,e6K 6.1.2模型眼与简化眼
n&]J-^Tx 6.1.3眼睛的主要特性
0)PZS> 6.2放大镜和显微镜系统的工作原理
S9[Up}` 6.2.1放大镜的工作原理
E{-pkqx 6.2.2显微镜的工作原理
8KP 6.3 望远系统的工作原理
bg9_$laDi 6.3.1望远系统的工作原理与主要性质
&{WEtaXaa 6.3.2望远系统的视角放大率
?vD<_5K;I 6.3.3望远(镜)系统的基本类型
P*Jk 8MK#G 6.4 目视光学仪器的视度调节
^cW{%R>XY 6.5 理想光学系统的分辨率
{ ~{D(k 习题6
](-[
I# 第7章光学系统中光束的限制
p+Bvfn 7.1实际光学系统中的光阑及其作用
b!SIs* 7.2光学系统的孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳
z-0
N/?x1 7.3视场光阑、窗以及渐晕的概念
:+^`VLIf 7.3.1视场光阑、入射窗和出射窗
/Yww G;1 7.3.2渐晕
{Xpjm6a7 7.4光阑设置的原则和几种典型系统光束限制的分析
+&X>ul 7.4.1光阑设置的原则
P:'y}a- 7.4.2几种典型光学系统的光阑设置与光束限制
b0%#=KMi 7.5远心光路(焦阑光路)(米)
`+KLE(]vyH 7.5.1物方远心光路
EG=U](8T 7.5.2像方远心光路
r!>=G% 7.6场镜
A1zV5-E/ 7.7物空间在平面上成像的清晰深度——光学系统的景深
@*T8> 7.7.1照相物镜的成像空间深度
q_;# EV 7.7.2望远系统的成像空间深度
Y\1& Uk 习题7
v"sU87+ 第二篇光度学与色度学基础
Ax!@vL&@ 第8章光度学的基本概念与光学系统中光能损失的计算
2j>C4Ck 8.1光能与光度学的基本概念
'+^XL6$L 8.1.1立体角的概念与计算
j\.pS^+ 8.1.2辐(射能)通量、光谱光视效率(视见函数)与光通量
xr)m8H 8.1.3发光强度
~fgS"F^7n 8.1.4(光)照度
u*Y!=IT 8.1.5光出射度
wE <PXBl\b 8.1.6(光)亮度
c3Ig4 n0Y> 8.1.7光度学各主要光度量名称、单位及其换算关系
Q6X}R,KA1 8.2光学系统中光通量与光亮度的传递
|>I4(''} 8.2.1光束在均匀透明的同种介质中的传播
N~yGtnW 8.2.2光束在介质分界面折射、反射后,光亮度的变化规律
99q$>nx,w 8.3光学系统中光能损失的计算
p_3VFKq>0 8.3.1光学系统中光能损失的分析与计算
=8qhK=&] 8.3.2光学系统透过率的计算
]=0D~3o3 8.4像平面的照度
X.)1>zk 8.4.1轴上像点照度公式
=)6|lz^ 8.4.2轴外像点的照度公式
97!VH>MX 8.5眼睛直接观察与通过仪器观察时像的主观亮度
uUG &At 8.5.1眼睛直接观察物体时像的主观亮度
C%Op[H3 8.5.2通过仪器观察时像的主观亮度
n lvDMZ 习题8
~Oj-W6-+&, 第9章色度学基础
*UG=dl#F# 9.1颜色视觉与色度学的基本概念
yF&?gPh& 9.1.1人眼的颜色视觉特性
8\Z/mU*4 9.1.2颜色的分类与彩色的三特性
+7)/SQM5 9.1.3颜色的混合与匹配
GZFLJu 9.2标准色度系统与色度计算
/0F
<GBQ"v 9.2.1CIE1931-RGB色度系统
5th\_n}N2/ 9.2.2CIE1931标准色度系统
w+ibY 9.2.3CIE1964补充标准色度系统
.3,Ow(3l 9.2.4均匀色品图及均匀颜色空间
%1]Lc=[j 9.2.5CIE标准施照体与标准
光源 _{?/4ZhA\+ 9.2.6CIE色度计算举例
fm%-wUgj 第三篇典型应用光学系统
3D7phq>.q 第10章
望远镜与望远系统外形尺寸计算
J
9k~cz 10.1望远镜中的转像系统
3WdANR 10.1.1棱镜转像系统
.mS'c#~5Y 10.1.2透镜转像系统
{?'c|\n Li 10.2望远镜的变倍——可变放大率的望远镜
!g-19at 10.2.1间断变倍望远系统
{~d8_%:b 10.2.2连续变倍望远系统
o[eIwGxZ 10.3望远系统的调焦方式内调焦望远镜
d5B96;3 10.3.1外调焦系统
nR~L$Wu5_a 10.3.2内调焦系统——内调焦望远镜
G@n%P~ 10.4光学测距原理与系统
)%5T*}j 10.4.1单眼(合像)测距仪
'||),>~ 10.4.2双眼体视测距仪
A|U_$!cLZ 10.5望远(镜)系统的光学性能与主要技术要求
wms8z 10.5.1分辨率α
?_c*(2i&^ 10.5.2视放大率г
?l<u %o 10.5.3视场角2ω
[I` 6F6 10.5.4出瞳直径D′
Z)zmT%t 10.5.5出瞳距离lZ′
vN4g#,< 10.6望远系统的物镜和目镜
BK:S: 10.6.1望远物镜的光学特性和类型
wKAc ;! 10.6.2望远系统目镜的特点及常用类型
%sLij* 10.7望远系统的外形尺寸计算
lTv_%hUp 10.7.1光学系统外形尺寸计算的主要任务与内容
^Ru/7pw5 10.7.2望远系统的外形尺寸计算举例
4 p(KdYc
10.8 光学天文望远镜的发展与LAMOST的创新
M e 10.8.1光学天文望远镜的简要发展历程
6,|)%~VUm 10.8.2大天区面积多目标
光纤光谱天文望远镜(LAMOST)
:3Z"Qk$uR 第11章显微镜
SW%d'1ya 11.1概述
Ge;plD-f 11.2显微镜光学系统的基本组成与光学连接尺寸
L~jKx)S% 11.2.1显微镜光学系统的基本组成
Ls^$E 11.2.2显微镜的光学连接尺寸
~?{"H< 11.3显微镜的光学特性与主要光学性能指标
cy6P=k* 11.3.1显微镜的光束限制结构特点
;-d :!* 11.3.2显微镜的视场光阑和视场
|f0KIb}d 11.3.3显微镜的分辨率
)rs);Pl 11.3.4显微镜的放大倍率及适用放大倍率
[
Q6v #I 11.3.5显微镜的成像深度(景深)
?9801Da#/ 11.4显微镜的物镜和目镜
b|*A%?m 11.4.1显微物镜
BI] %$rq 11.4.2显微目镜
Mc6?]wDB] 11.5显微镜的
照明系统(米)
g.N~81A 11.5.1对照明系统的要求
vF K&.J 11.5.2主要的照明方式与照明系统
F+S;u=CKx 第12章照相与投影系统
|f~p3KCfV 12.1照相机的工作原理
bgm$<