《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。
)6AOP-M.9 }]?RngTt sI^1c$sBN {= z%('^ 平装:593页
Q'\jm=k 品牌:高等教育出版社
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K1eoZ8=! M{(Y|3W
c 9ghR0WM C-2n2OM. 目录
Gn_v}31d% 第一篇几何光学的基本概念与成像理论
ltD:w{PO] 第1章几何光学基本定律与成像基本概念
2_Pe/ 1.1几何光学的基本概念
sH&8"5BT% 1.1.1光波
Z:n33xh=< 1.1.2光源(发光体,发光点)
h@Hmo^!9J 1.1.3波面
WcUeWGC> 1.1.4光线
GZ4{<QG 1.1.5光束
)s^XVs.- 1.2光的传播规律——几何光学的基本定律
+bQn2PG= 1.2.1光的直线传播定律
*tP,Ol 1.2.2光的独立传播定律
1r.q]^Pq~ 1.2.3反射定律与折射定律
+SP5+"y@ 1.2.4折射率
.y'OoDe 1.2.5反射光与折射光的能量分布
K:9.fTCs* 1.2.6全反射(完全内反射)及其应用
cu""vtK 1.2.7光路的可逆原理
S[ 2`7'XV 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
|L+GM"hg 1.3费马原理
pF8'S{y 1.4马吕斯定律
$iF7hyZ 1.5光学系统及成像的基本概念
1w5p*U0 ; 1.5.1光学系统的基本概念
PH=wPft 1.5.2成像的基本概念
k} <mmKB 习题1
0\gE^=o[ 思考题1
C3memimN 第2章共轴球面系统的成像理论
D@Wm- 2.1子午面内实际光线经共轴球面系统折射的光路计算公式
RhDa`kV%t 2.1.1符号规则
"<.b=mN- 2.1.2实际光线经(单折射)球面折射的光路计算公式
S63L>p|ml 2.1.3实际光线经共轴球面系统的光路计算公式
](0A/,#q6 2.1.4轴上单色物点经单折射球面成像性质的分析
P089Mh9 2.2单折射球面的近轴光路计算公式与近轴成像规律
XBeHyQp 2.2.1单个折射球面的近轴光路计算公式
Dic(G[ 2.2.2单折射球面的近轴成像规律
Q2#)Jx\6! 2.3 共轴球面系统的近轴像面位置与放大率的计算
VSSiuo'5w 2.3.1共轴球面系统近轴区的转面过渡公式组
JUXK}0d%eN 2.3.2共轴球面系统近轴像面位置的计算
t71 0sWh{ 2.3.3共轴球面系统近轴区的拉—赫不变式与放大率计算
M.l;!U!} 2.4球面反射镜的成像规律
ho:,~ A;k 2.4.1球面反射镜的物像位置关系式
x t-;7 2.4.2球面反射镜的成像放大率与拉—赫不变式
4mPg; n 2.4.3球面反射镜的应用
>MhkNy 习题2
dvxH:, 思考题2
,Y&kW'2 第3章理想光学系统的成像理论
ZERd#7@m+ 3.1理想光学系统与“共线成像”的基本概念
Dbtw>:= 3.2共轴理想光学系统的基点、基面与焦距
lca.(3u 3.2.1主面和主点
]9x30UXLwD 3.2.2焦点和焦面
{!EbGIh 3.2.3焦距
~7Jc;y& 3.2.4节点、节面
MZ+"Arzb 3.3理想光学系统物像间的解析关系
)^r4|WYyt 3.3.1决定光学系统物像共轭点位置的基本公式
66BsUA.h 3.3.2理想光学系统拉一赫不变式与系统物方、像方的焦距比
oZzE.Q1T 3.3.3理想光学系统的诸放大率及其相互关系
V8N<%/A= 3.3.4光束的会聚度与光学系统的光焦度、屈光度
GN{.R7 3.4理想光学系统的图解求像方法
2Hq!YsJ4] 3.4.1 光线描迹图解法
9^}GUJy? 3.4.2直角坐标图解法
_]Hn:O"o 3.5理想光学系统的物像关系特性曲线
0_Y;r{3m" 3.5.1物像位置共轭特性曲线
z24-hC 3.5.2放大率特性曲线
&XZ>}^lD^ 3.6光学系统的基本类型
AU7c =
H:? 3.6.1焦距f和f′具有相反符号的系统——第一型系统
HAU8H'h 3.6.2焦距f和f′具有相同符号的系统——第二型系统
fNlUc 3.7理想光学系统的组合
FB</~
g 3.8透镜
'Y-c*q 3.8.1单折射球面的基点、基面位置与焦距
fa!iQfr 3.8.2透镜(厚
透镜)的基点位置与焦距计算公式
N,;Bl&EU 3.8.3薄透镜与薄透镜组
w)}[)}T! 3.9理想光学系统共轴多光组复合的实用方法
4+uAd" 3.9.1正切计算法
sDwSEg>#B 3.9.2截距计算法
1 8&^k| 3.10实际光学系统基点位置和焦距的计算
\dCdyl6V 3.10.1求像方基点位置与焦距——正向光路计算
*=ALns?y 3.10.2求物方基点位置与焦距——反向光路计算
x2nNkd0h
习题3
AFY;;_Xks 思考题3
d:j$!@o 第4章矩阵方法在近轴光学中的应用
'DKP-R" 4.1共轴球面系统的作用矩阵
q_I ''L 4.1.1折射矩阵
9x:c"S* 4.1.2传递矩阵
p2cKtk+ 4.1.3共轴球面系统的作用矩阵
!!P)r1=g 4.2共轴球面系统的物像关系矩阵
$A-b-`X 4.3矩阵方法在薄透镜系统中的应用
3<'n>' 习题4
K~Xt` 第5章平面元件与棱镜系统
"q%Q[^b 5.1平面折射与平行平板玻璃的成像性质
>uI|S 5.1.1光线经过平面的折射
<vPIC G) 5.1.2光线经平行平板玻璃的折射
Ddu$49{S: 5.1.3平行平板玻璃的“等效空气层”概念
/*8"S mte 5.2折射棱镜
|D<~a(0 5.3楔镜
]pFYAe ? 5.4平面反射镜与平面镜系统
\BS^="AcpP 5.4.1平面镜的成像特性
qUVV374N 5.4.2平面镜的旋转效应
d_OHQpfK 5.4.3两面角镜的成像特性
hd '!f 5.5反射棱镜
;[*7UE+#7 5.5.1反射棱镜的基本概念
+p_SKk!%+ 5.5.2反射棱镜的视场角
-\r*D#aHBN 5.5.3平面反射系统的转像规律分析
Ldig/: 5.5.4反射棱镜的展开及其理论结构尺寸的计算
iJ#sg+ 5.5.5棱镜的偏差
/y1,w JI 5.6光学铰链
B`
n!IgF8 5.7矢量分析计算方法在平面镜系中的应用
7 Xw#
5.7.1矢量形式的反射定律
S=o Ab& 5.7.2矢量形式的折射定律
p6>3
p 5.7.3矢量绕定轴转动公式
"Z#&A 5.8平面反射系统中物像关系的矩阵表示方法
obY5taOw 习题5
]"F0"UH, 第6章眼睛与典型目视光学系统的工作原理
;K`qSX;;c( 6.1 眼睛
"tm2YUG},s 6.1.1眼睛的构造和主要光学常数
2#p6.4h= 6.1.2模型眼与简化眼
TTBl5X 6.1.3眼睛的主要特性
@m#7E4+ 6.2放大镜和显微镜系统的工作原理
A5/Q:8b 6.2.1放大镜的工作原理
6 Rg{^E Rf 6.2.2显微镜的工作原理
e6,/i 6.3 望远系统的工作原理
k;q|pQ[ 6.3.1望远系统的工作原理与主要性质
F4KXx^~o 6.3.2望远系统的视角放大率
bluhiiATd 6.3.3望远(镜)系统的基本类型
~6E
`6;` 6.4 目视光学仪器的视度调节
#dU-*wmJ 6.5 理想光学系统的分辨率
3>c<E1 习题6
Gi?" 第7章光学系统中光束的限制
`WX @1]m 7.1实际光学系统中的光阑及其作用
LzP+l>m 7.2光学系统的孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳
0~)cAKus 7.3视场光阑、窗以及渐晕的概念
L%I@HB9-Q0 7.3.1视场光阑、入射窗和出射窗
n:' Mpux 7.3.2渐晕
..;}EFw5 7.4光阑设置的原则和几种典型系统光束限制的分析
\M<C6m5 7.4.1光阑设置的原则
F0])g 7.4.2几种典型光学系统的光阑设置与光束限制
?%#3p[ 7.5远心光路(焦阑光路)(米)
xyBWV]Y 7.5.1物方远心光路
.kyp5CD}4 7.5.2像方远心光路
%^kBcId 7.6场镜
0LN"azhz 7.7物空间在平面上成像的清晰深度——光学系统的景深
"Lw[ $ 7.7.1照相物镜的成像空间深度
4f'1g1@$ 7.7.2望远系统的成像空间深度
auK*\Wjm? 习题7
)jm}h7, 第二篇光度学与色度学基础
Y{6y.F*Q# 第8章光度学的基本概念与光学系统中光能损失的计算
Gdb6 U{ 8.1光能与光度学的基本概念
lN-vFna 8.1.1立体角的概念与计算
{p=`"H> 8.1.2辐(射能)通量、光谱光视效率(视见函数)与光通量
OXT 5
y) 8.1.3发光强度
NirG99kyo 8.1.4(光)照度
[x{'NwP? 8.1.5光出射度
STtjkZ6 8.1.6(光)亮度
MV'q_{J 8.1.7光度学各主要光度量名称、单位及其换算关系
D!^&*Ia?2 8.2光学系统中光通量与光亮度的传递
R m>AU= 8.2.1光束在均匀透明的同种介质中的传播
33:{IV;k 8.2.2光束在介质分界面折射、反射后,光亮度的变化规律
o]u,<bM$ 8.3光学系统中光能损失的计算
o/t^rY y 8.3.1光学系统中光能损失的分析与计算
)7f;FWI 8.3.2光学系统透过率的计算
#R-l2OO^] 8.4像平面的照度
=CgcRxng 8.4.1轴上像点照度公式
4,4S5u[| 8.4.2轴外像点的照度公式
w&8N6gA14 8.5眼睛直接观察与通过仪器观察时像的主观亮度
IT!u4iH[ 8.5.1眼睛直接观察物体时像的主观亮度
1P;J%.{ 8.5.2通过仪器观察时像的主观亮度
]
-iMo4H 习题8
aQzx^%B1 第9章色度学基础
:qy< G!o 9.1颜色视觉与色度学的基本概念
Kg4\:A7Sa. 9.1.1人眼的颜色视觉特性
d< j+a1& 9.1.2颜色的分类与彩色的三特性
-Ri/I4Xj 9.1.3颜色的混合与匹配
g3B%}!| 9.2标准色度系统与色度计算
RrA9@95+ 9.2.1CIE1931-RGB色度系统
w#0/&\b= 9.2.2CIE1931标准色度系统
|Y"nZK, 9.2.3CIE1964补充标准色度系统
v'=$K[_ 9.2.4均匀色品图及均匀颜色空间
v,,
.2UR4 9.2.5CIE标准施照体与标准
光源 '1P~"P3 9.2.6CIE色度计算举例
]L)l5@5^ 第三篇典型应用光学系统
w>S;}[fM 第10章
望远镜与望远系统外形尺寸计算
nM#/uuRl| 10.1望远镜中的转像系统
%La<] 10.1.1棱镜转像系统
%JoHc? 10.1.2透镜转像系统
^hZZ5(</8P 10.2望远镜的变倍——可变放大率的望远镜
inQ1$ 10.2.1间断变倍望远系统
Mj!\EUn 10.2.2连续变倍望远系统
#w]UP#^io 10.3望远系统的调焦方式内调焦望远镜
i=3~ h Zl 10.3.1外调焦系统
S@4p.NMU 10.3.2内调焦系统——内调焦望远镜
^-nL!>FYY 10.4光学测距原理与系统
-,:^dxE' 10.4.1单眼(合像)测距仪
_"l2UDx 10.4.2双眼体视测距仪
l;7T.2J'Z 10.5望远(镜)系统的光学性能与主要技术要求
@qUgp*+{ 10.5.1分辨率α
VcX89c4\ 10.5.2视放大率г
n Nu~)X 10.5.3视场角2ω
10}<n_I 10.5.4出瞳直径D′
Dm{9;Abs% 10.5.5出瞳距离lZ′
yjE$o?A 10.6望远系统的物镜和目镜
Y'
FB
{ 10.6.1望远物镜的光学特性和类型
/qaWUUf 10.6.2望远系统目镜的特点及常用类型
W79Sz}): 10.7望远系统的外形尺寸计算
MxLg8,M 10.7.1光学系统外形尺寸计算的主要任务与内容
>bRoQ8 10.7.2望远系统的外形尺寸计算举例
5FMe & 10.8 光学天文望远镜的发展与LAMOST的创新
.D3k(zZ 10.8.1光学天文望远镜的简要发展历程
[b :0j- 10.8.2大天区面积多目标
光纤光谱天文望远镜(LAMOST)
)gVz?-u+D 第11章显微镜
u7nTk'#r 11.1概述
.~O-
<P# 11.2显微镜光学系统的基本组成与光学连接尺寸
*q-VY[2 11.2.1显微镜光学系统的基本组成
vC^Ul 11.2.2显微镜的光学连接尺寸
1`Z:/]hl 11.3显微镜的光学特性与主要光学性能指标
`;Od0uh 11.3.1显微镜的光束限制结构特点
zFi)R }Ot 11.3.2显微镜的视场光阑和视场
(&i
c3/- 11.3.3显微镜的分辨率
X<sM4dwxE 11.3.4显微镜的放大倍率及适用放大倍率
\ gO!6 11.3.5显微镜的成像深度(景深)
DFMf"_p 11.4显微镜的物镜和目镜
=Jax T90x 11.4.1显微物镜
V7<w9MM 11.4.2显微目镜
NG5k9pJ 11.5显微镜的
照明系统(米)
]bP1gV(b- 11.5.1对照明系统的要求
w,*#z 11.5.2主要的照明方式与照明系统
f4;V7DJ 第12章照相与投影系统
Vd;NT$S$ 12.1照相机的工作原理
a)S{9q}%
12.2照相物镜的主要性能与基本类型
6o.Dgt/f 12.2.1照相物镜的主要性能
~K@p`CRbV 12.2.2照相物镜的基本类型
:z-?L0C=0 12.2.3变焦距照相物镜(*)
0" F\V 12.3 照相机的分类和基本结构
MK.TBv 12.3.1照相机的分类
b5)1\ANq 12.3.2传统胶片式单反照相机的基本结构
"cwvx8un 12.3.3数码照相机的原理、主要性能
参数及特点
|R;` 12.4放映投影系统的工作原理及其类别
bjBXs;zr@\ 12.5投影系统与投影物镜的主要光学性能参数
h$]nfHi_Q 12.6微显示投影机(★)
,`!>.E. 第13章纤维光学与光纤传像系统
uquY
z_2 13.1阶跃光纤的传光机理与主要性能参数
(c
S'Nm5 13.1.1阶跃光纤中光波传播规律分析——表面波机理
Ca["tks 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
LJSx~)@ 13.2阶跃多模光纤与单模光纤
t>vr3)W 13.2.1阶跃多模光纤传输的模式与归一化波导常数V
KK?R|1VK9 13.2.2单模光纤
%O9P|04]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
$\#wsI( 13.3.1非均匀介质中的光线理论——程函方程与光线微分方程
m 0]1(\% 13.3.2平方律分布的自聚焦光纤中的光线传播轨迹与规律分析
06 an(&a9 13.3.3自聚焦透镜的成像规律——近轴成像
=, 64Qbau 13.4无源光纤传像原理、器件与系统
^7Ebg5< 13.4.1光纤传像束的传像机理与主要性能指标
.[
s6x5M 13.4.2光纤传像系统(光纤望远系统,光纤内窥镜)
\0;EHB 第四篇 光学系统的像质评价与应用ZEMAX
Lh-+i 软件进行光学设计的基本方法
Wb5n> * 第14章光学系统的像质评价
:j[= 14.1用几何像差表征光学系统像质的基本概念与方法
VVe^s|~Z 14.1.1轴上点的光束结构与像差
g*WY kv 14.1.2轴外点的子午与弧矢光束结构与像差表示
'#Q\p6G&_ 14.1.3垂轴几何像差
5 Nt9'" 14.2几何点列图的像质评价方法
h^f?rWD:nz 14.3光学系统成像质量的波像差表示与瑞利判据
Ow{NI-^K 14.4基于点扩散函数的空域像质评价方法(中心点亮度)与斯特列尔准则
#[]B:
n6 14.5光学传递函数评价像质的基本概念
0?''v>% 14.6典型光学系统成像质量评价与指标
&23{(]eO 14.6.1望远镜与显微镜成像质量评价
+.a->SZ5" 14.6.2照相系统与摄影物镜像质评价
?'si^N 14.7ZEMAX中的像质评价方法
8aY}b($*ZI 第15章应用ZEMAX的光学自动设计原理与方法
M1eM^m8U 15.1光学自动设计基本概念
gMPvzBpP 15.1.1光学自动设计基本原理
ynn>d 15.1.2阻尼最小二乘法
z
J V>; 15.1.3评价函数的构成与权因子
)%q )!x 15.2ZEMAX评价函数
[M?&JA