《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。
jAfUz7@ Z9cch-u~ 29z+<?K{ )/HSt%> 平装:593页
qS*qHT(u19 品牌:高等教育出版社
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pjvChl5 Uxn_nh
=PP]LDlJs ]$KyZHj{ 目录
Z+' 7c|a 第一篇几何光学的基本概念与成像理论
R,x\VX!| 第1章几何光学基本定律与成像基本概念
}N#jA yp! 1.1几何光学的基本概念
NYM$0v`0YK 1.1.1光波
iSUn}%YFz! 1.1.2光源(发光体,发光点)
qtnLQl"M 1.1.3波面
ah>;wW!6/ 1.1.4光线
;}#tm9S; 1.1.5光束
|#^u%#'[2 1.2光的传播规律——几何光学的基本定律
3:&!Q*i; 1.2.1光的直线传播定律
6{8qATLR 1.2.2光的独立传播定律
2shr&Mfp[ 1.2.3反射定律与折射定律
:[#HP66[O5 1.2.4折射率
1RY}mq 1.2.5反射光与折射光的能量分布
*P 5Xy@: 1.2.6全反射(完全内反射)及其应用
w [I%Id;E 1.2.7光路的可逆原理
m4<8v 1.2.8光线在折射率连续变化的非均匀介质中的传播规律
I?c# T Rm 1.3费马原理
aAh")B2 1.4马吕斯定律
;-~Wfh+ 1.5光学系统及成像的基本概念
br.jj 1.5.1光学系统的基本概念
T?N' k= 1.5.2成像的基本概念
puG$\D-[ 习题1
u3R0_8
_.w 思考题1
I;qeDCM 第2章共轴球面系统的成像理论
kpsus \T 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
sOa`T k 2.1.1符号规则
YC - -&66 2.1.2实际光线经(单折射)球面折射的光路计算公式
e-sMU 2.1.3实际光线经共轴球面系统的光路计算公式
DM/J,q 2.1.4轴上单色物点经单折射球面成像性质的分析
"G)-:!H 2.2单折射球面的近轴光路计算公式与近轴成像规律
E}-Y@( [ 2.2.1单个折射球面的近轴光路计算公式
afqLTWUS 2.2.2单折射球面的近轴成像规律
^2mmgN 2.3 共轴球面系统的近轴像面位置与放大率的计算
5u'"m<4 2.3.1共轴球面系统近轴区的转面过渡公式组
:O-Y67>& 2.3.2共轴球面系统近轴像面位置的计算
3v
:PBmE 2.3.3共轴球面系统近轴区的拉—赫不变式与放大率计算
HDvj{ 2.4球面反射镜的成像规律
SouPk/-B80 2.4.1球面反射镜的物像位置关系式
~P
1(%FZ 2.4.2球面反射镜的成像放大率与拉—赫不变式
,)hUL/r6 2.4.3球面反射镜的应用
X3tpW`alo 习题2
[?r`8K2!, 思考题2
$xNM^O 第3章理想光学系统的成像理论
\CM/KrCR 3.1理想光学系统与“共线成像”的基本概念
(5]<t&M 3.2共轴理想光学系统的基点、基面与焦距
9n]zh- 3.2.1主面和主点
AH{]tE 3.2.2焦点和焦面
]hpocr 3.2.3焦距
d^
L`dot 3.2.4节点、节面
UBs'3M 3.3理想光学系统物像间的解析关系
dy-m9fc6% 3.3.1决定光学系统物像共轭点位置的基本公式
/zMiy? 3.3.2理想光学系统拉一赫不变式与系统物方、像方的焦距比
tH,}_Bp 3.3.3理想光学系统的诸放大率及其相互关系
%*>=L$A 3.3.4光束的会聚度与光学系统的光焦度、屈光度
j!B+Q 3.4理想光学系统的图解求像方法
3+@p 3.4.1 光线描迹图解法
v3x_8n$C9 3.4.2直角坐标图解法
><}FyK4C 3.5理想光学系统的物像关系特性曲线
?DzKqsS' 3.5.1物像位置共轭特性曲线
y2gI]A 3.5.2放大率特性曲线
{" S"V 3.6光学系统的基本类型
9F845M 3.6.1焦距f和f′具有相反符号的系统——第一型系统
JaoRkl?F 3.6.2焦距f和f′具有相同符号的系统——第二型系统
NVU @m+m~ 3.7理想光学系统的组合
@(Wx(3JR?} 3.8透镜
6T! *YrS 3.8.1单折射球面的基点、基面位置与焦距
;:,hdFap 3.8.2透镜(厚
透镜)的基点位置与焦距计算公式
P95U{ 3.8.3薄透镜与薄透镜组
"toyfZq@ 3.9理想光学系统共轴多光组复合的实用方法
<k-&Lh:o3 3.9.1正切计算法
U']DB h 3.9.2截距计算法
zPEx;lO$ 3.10实际光学系统基点位置和焦距的计算
xQ\/6| 3.10.1求像方基点位置与焦距——正向光路计算
mRZC98$ @r 3.10.2求物方基点位置与焦距——反向光路计算
-lV]((I& 习题3
>&6pBtC_ 思考题3
K:gxGRE 第4章矩阵方法在近轴光学中的应用
Pc#8~t}2 4.1共轴球面系统的作用矩阵
6S)$wj*w 4.1.1折射矩阵
~B;kFdcVXn 4.1.2传递矩阵
JV(qTb W 4.1.3共轴球面系统的作用矩阵
O]>9\!0{ 4.2共轴球面系统的物像关系矩阵
_U( b 4.3矩阵方法在薄透镜系统中的应用
fDt#<f 4; 习题4
8!2NZOZOS 第5章平面元件与棱镜系统
|=L~>G 5.1平面折射与平行平板玻璃的成像性质
&b8Dy=# 5.1.1光线经过平面的折射
4*'5EBa1 5.1.2光线经平行平板玻璃的折射
wi^zXcVj 5.1.3平行平板玻璃的“等效空气层”概念
?$i`K| 5.2折射棱镜
Cj"+` C)l 5.3楔镜
((&_m9a 5.4平面反射镜与平面镜系统
Nd'+s>d0 5.4.1平面镜的成像特性
Tj7OV}: 5.4.2平面镜的旋转效应
!`"@! 5.4.3两面角镜的成像特性
*yKw@@d+p 5.5反射棱镜
&
9}L +/, 5.5.1反射棱镜的基本概念
4scY8(1 5.5.2反射棱镜的视场角
G8dC5+h 5.5.3平面反射系统的转像规律分析
rOQ@(aUAZ 5.5.4反射棱镜的展开及其理论结构尺寸的计算
>Eg/ir0 5.5.5棱镜的偏差
*@/1]W 5.6光学铰链
H&\[iZ|-N 5.7矢量分析计算方法在平面镜系中的应用
2k;>nlVxX 5.7.1矢量形式的反射定律
mRU-M| 5.7.2矢量形式的折射定律
,<R/jHZP9 5.7.3矢量绕定轴转动公式
0t[|3A~Q 5.8平面反射系统中物像关系的矩阵表示方法
x>:~=#Vi 习题5
vVB8zS~l
, 第6章眼睛与典型目视光学系统的工作原理
IaMZPl 6.1 眼睛
y|X</3w 6.1.1眼睛的构造和主要光学常数
TbX#K:l 6.1.2模型眼与简化眼
bC*( ,n<' 6.1.3眼睛的主要特性
Afa|6zZ> 6.2放大镜和显微镜系统的工作原理
tmT/4Ia 6.2.1放大镜的工作原理
J&Ig%&/ 6.2.2显微镜的工作原理
0?OTa<c 6.3 望远系统的工作原理
)7!q>^S{B 6.3.1望远系统的工作原理与主要性质
j_H"m R 6.3.2望远系统的视角放大率
[&12`!;j 6.3.3望远(镜)系统的基本类型
]."~) 6.4 目视光学仪器的视度调节
Y3@\uM`2# 6.5 理想光学系统的分辨率
`/?XvF\ 习题6
_`3'D`s 第7章光学系统中光束的限制
K;kaWV 7.1实际光学系统中的光阑及其作用
cV^r_E\m 7.2光学系统的孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳
xPMTmx?2 7.3视场光阑、窗以及渐晕的概念
7|Z=#3INw 7.3.1视场光阑、入射窗和出射窗
7^1yZ1( 7.3.2渐晕
4@ EY+p 7.4光阑设置的原则和几种典型系统光束限制的分析
s
zBlyT 7.4.1光阑设置的原则
6r 7.4.2几种典型光学系统的光阑设置与光束限制
~nYp*t C' 7.5远心光路(焦阑光路)(米)
n^vL9n_N 7.5.1物方远心光路
'YQ^K`lV 7.5.2像方远心光路
pFE&`T@ < 7.6场镜
B-'oB>| 7.7物空间在平面上成像的清晰深度——光学系统的景深
`;KU^dH 7.7.1照相物镜的成像空间深度
F<FNZQ@<U 7.7.2望远系统的成像空间深度
Su"9` 习题7
PF=BXY1<UL 第二篇光度学与色度学基础
Ja1[vO"YgP 第8章光度学的基本概念与光学系统中光能损失的计算
K
@x4>9 3n 8.1光能与光度学的基本概念
eh4` a<gC 8.1.1立体角的概念与计算
]`@= ;w 8.1.2辐(射能)通量、光谱光视效率(视见函数)与光通量
bu[PQsT 8.1.3发光强度
_cPGS=Ew 8.1.4(光)照度
((KNOa5 8.1.5光出射度
Y2lBQp8'| 8.1.6(光)亮度
2cv!85 8.1.7光度学各主要光度量名称、单位及其换算关系
X}"Ic@8 8.2光学系统中光通量与光亮度的传递
aC$-riP,?' 8.2.1光束在均匀透明的同种介质中的传播
Y:o\qr!Y 8.2.2光束在介质分界面折射、反射后,光亮度的变化规律
U|tUX)9O 8.3光学系统中光能损失的计算
]M^k~Xa 8.3.1光学系统中光能损失的分析与计算
4)- ?1?) 8.3.2光学系统透过率的计算
^d6}rtG 8.4像平面的照度
NMaZ+g!t( 8.4.1轴上像点照度公式
^eF%4DUC; 8.4.2轴外像点的照度公式
]rwHr;. 8.5眼睛直接观察与通过仪器观察时像的主观亮度
}5_[t9LX 8.5.1眼睛直接观察物体时像的主观亮度
Ug :3)q[O 8.5.2通过仪器观察时像的主观亮度
] oOSL=~c 习题8
)y~FeKh 第9章色度学基础
RLy2d'DS 9.1颜色视觉与色度学的基本概念
"&$ [@c 9.1.1人眼的颜色视觉特性
<jt_<p
+ 9.1.2颜色的分类与彩色的三特性
>WYiOXYv 9.1.3颜色的混合与匹配
q,Oj 9.2标准色度系统与色度计算
(RXOv"''= 9.2.1CIE1931-RGB色度系统
~rnbuIh 9.2.2CIE1931标准色度系统
8{0=tOXx{ 9.2.3CIE1964补充标准色度系统
,=TY:U;? 9.2.4均匀色品图及均匀颜色空间
1co;U 9.2.5CIE标准施照体与标准
光源 ^Om0~)"q 9.2.6CIE色度计算举例
6_UCRo5h% 第三篇典型应用光学系统
ojmF:hR" 第10章
望远镜与望远系统外形尺寸计算
nK!yu?mS 10.1望远镜中的转像系统
V_'!# 10.1.1棱镜转像系统
=w&bS,a"y 10.1.2透镜转像系统
=1|^) 4M,x 10.2望远镜的变倍——可变放大率的望远镜
+qPpPjG; 10.2.1间断变倍望远系统
qS8p )pw 10.2.2连续变倍望远系统
ig-V^P 10.3望远系统的调焦方式内调焦望远镜
\@\r`=WgB 10.3.1外调焦系统
aNt+;M7g` 10.3.2内调焦系统——内调焦望远镜
u& 4i=K'x8 10.4光学测距原理与系统
y
nue;*rM 10.4.1单眼(合像)测距仪
!O*'mX 10.4.2双眼体视测距仪
9\dpJ\ 10.5望远(镜)系统的光学性能与主要技术要求
7LFJi@*8 10.5.1分辨率α
TTYM!+T 10.5.2视放大率г
7dm:L'0 10.5.3视场角2ω
XY_hTHJ 10.5.4出瞳直径D′
Q>ZxJ!B<k 10.5.5出瞳距离lZ′
kv!QO^;^Y 10.6望远系统的物镜和目镜
@Sr{6g*I 10.6.1望远物镜的光学特性和类型
0 _n
Pq 10.6.2望远系统目镜的特点及常用类型
^uWPbW&/q 10.7望远系统的外形尺寸计算
[TW?sW^0 10.7.1光学系统外形尺寸计算的主要任务与内容
y
4
wV]1 10.7.2望远系统的外形尺寸计算举例
eq"
eLk6h 10.8 光学天文望远镜的发展与LAMOST的创新
{/)q= 10.8.1光学天文望远镜的简要发展历程
Yg<L pjq5X 10.8.2大天区面积多目标
光纤光谱天文望远镜(LAMOST)
}]<Ghns 第11章显微镜
i]cD{hv 11.1概述
_ww>u""B~ 11.2显微镜光学系统的基本组成与光学连接尺寸
~vb yX 11.2.1显微镜光学系统的基本组成
qsT@aSIo9 11.2.2显微镜的光学连接尺寸
S^8C\ E 11.3显微镜的光学特性与主要光学性能指标
*jf%Wj)0M 11.3.1显微镜的光束限制结构特点
A,'F`au 11.3.2显微镜的视场光阑和视场
.S_7R/2(? 11.3.3显微镜的分辨率
+!~"ooQZh 11.3.4显微镜的放大倍率及适用放大倍率
2iWSk6%R 11.3.5显微镜的成像深度(景深)
O|} p=ny 11.4显微镜的物镜和目镜
Yy 8?X9r. 11.4.1显微物镜
x]Pp|rHj 11.4.2显微目镜
/!i`K{ 11.5显微镜的
照明系统(米)
YAdk3y~pL 11.5.1对照明系统的要求
"y9]>9:$- 11.5.2主要的照明方式与照明系统
Vsj1!}X: 第12章照相与投影系统
%&5PZmnW 12.1照相机的工作原理
De-hHY{> 12.2照相物镜的主要性能与基本类型
Ueb&<tS 12.2.1照相物镜的主要性能
L-9AJk>V 12.2.2照相物镜的基本类型
)ep1`n- 12.2.3变焦距照相物镜(*)
94}y,\S~ 12.3 照相机的分类和基本结构
Pf:;iXH? 12.3.1照相机的分类
8}?wi[T 12.3.2传统胶片式单反照相机的基本结构
v[2N- 12.3.3数码照相机的原理、主要性能
参数及特点
ufi:aE=} 12.4放映投影系统的工作原理及其类别
1RgERj 12.5投影系统与投影物镜的主要光学性能参数
D#k ~lEPub 12.6微显示投影机(★)
<r1/& RW, 第13章纤维光学与光纤传像系统
%Q080Ltet 13.1阶跃光纤的传光机理与主要性能参数
9_b_O T 13.1.1阶跃光纤中光波传播规律分析——表面波机理
W; zzc1v 13.1.2光在阶跃直圆柱光纤中的传播规律及主要性能参数
QPyHos` 13.2阶跃多模光纤与单模光纤
V<i_YLYmJe 13.2.1阶跃多模光纤传输的模式与归一化波导常数V
]:r(U5 # 13.2.2单模光纤
'Ul^V 13.3渐变折射率光纤的传光机理与自聚焦透镜的成像特性
@$|8zPs 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
UrmnHc>}c 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
edL sn>\*# 13.3.3自聚焦透镜的成像规律——近轴成像
7PW7&]-WQ 13.4无源光纤传像原理、器件与系统
_u9bZ' 13.4.1光纤传像束的传像机理与主要性能指标
3^,p$D<T:, 13.4.2光纤传像系统(光纤望远系统,光纤内窥镜)
N[zR%(YS 第四篇 光学系统的像质评价与应用ZEMAX
;U&~tpd 软件进行光学设计的基本方法
|4j'KM;U 第14章光学系统的像质评价
|%g)H,6c 14.1用几何像差表征光学系统像质的基本概念与方法
ANRZQpnXQ 14.1.1轴上点的光束结构与像差
'!"rE1e 14.1.2轴外点的子午与弧矢光束结构与像差表示
%D49A-R 14.1.3垂轴几何像差
~='}(Fg: 14.2几何点列图的像质评价方法
9]^q!~u 14.3光学系统成像质量的波像差表示与瑞利判据
F|&%Z(@a 14.4基于点扩散函数的空域像质评价方法(中心点亮度)与斯特列尔准则
GD1L6kVd1 14.5光学传递函数评价像质的基本概念
(XNd]G 14.6典型光学系统成像质量评价与指标
B.4Or] 14.6.1望远镜与显微镜成像质量评价
o&)v{q 14.6.2照相系统与摄影物镜像质评价
N5b^ 14.7ZEMAX中的像质评价方法
j6dlAe 第15章应用ZEMAX的光学自动设计原理与方法
&e3pmHp' 15.1光学自动设计基本概念
lxfv'A 15.1.1光学自动设计基本原理
Hbl&)!I 15.1.2阻尼最小二乘法
Ov;q]Vn> 15.1.3评价函数的构成与权因子
=>-W!Of 15.2ZEMAX评价函数
e8 c.&j3m 15.2.1ZEMAX评价函数的构建
2Mu3]2> 15.2.2ZEMAX评价函数中的操作符
Rxq4Diq5k 15.2.3默认评价函数
re fAgS!=q 15.3常用几何像差控制在评价函数中的实现
@GWlo\rM6^ 15.3.1ZEMAX中内建几何像差控制符与特点
#!C|~= 15.3.2评价函数中常用独立几何像差复合控制操作符的构建
s_P[lbHt. 15.4利用ZEMAX像质优化与设计举例
u/apnAW@M 15.4.1消色差双胶合望远镜物镜设计
ul{D)zm\D 15.4.2光路中有棱镜的望远物镜设计
tN;^{O-(V 15.4.3显微物镜设计
N8)]d 15.4.4目镜设计
-FS!v^ 15.4.5变焦物镜设计
e\._M$l 参考文献