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2020-10-25 14:07 |
现代应用光学(马冬林)
作者引入亚利桑那大学光学中心的先进光学教育理念,与自身多年大学一线教育经验相结合,以使本书的教学内容既与国际接轨,又便于学生理解学习。1.通过引入符号法则,几何光学基本理论的阐述显得十分清晰明了,公式简介并且普适,便于学生使用;2.通过系统地介绍光线追迹理论,使学生在使用传统高斯成像理论的同时,能够从基本的几何光学原理(光的直线传播定律和折反射定律)出发,解决复杂的几何光学问题;3.光线追迹思想切合现代光学软件如Zemax的工作方式,使学生能够更快地掌握光学设计的基本思想;4.像差理论的讲述更加切合实际应用,相关概念的表述和表征也更加契合现代光学设计软件如zemax、code v等的表述特征。 'v42Q J"{ gA/8Df\G:l
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FJ>W. 本书内容主要包括理想光学系统成像、光线追迹理论、光学系统辐射理论和光学材料、像差理论和光学设 计、典型光学系统这几个部分。为了逐步加深读者对光学系统的理解,本书又将理想光学系统成像分成平面成像、薄透镜成像、近轴成像和高斯成像等四个部分进行阐述。 P&2/J%@zG 2 yY.rs 本书的一大特色之处在于加强了光线追迹理论的介绍,并将其应用于分析光学系统的一阶性质,尤其是在光阑和光瞳理论方面进行了深入阐述。为了使学生进一步理解光学系统的辐射理论和色差行为,本书也对 光学系统辐射度学、色度学以及光学材料等方面的理论进行了初步阐述。 G*].g[' 4w)aAXK 在像差理论部分,本书首先系统地介绍了光学系统的波像差理论及赛得像差理论等,然后分别阐述光学 系统的五种基本初级像差球差、彗差、场曲、像散和畸变,以及色差。在像差理论的基础上,本书进一步讲述了光学系统像质评价方法和光学设计中的像差平衡理论。 >ow5aOlQ& ~A-1x!YiU 后在典型光学系统部分,本书分别阐述了人眼及目视光学系统、放大镜及显微镜系统、望远系统、摄像光学系统等。 `{
6K~( ~V:@4P 目录 u@ psVt 绪论 现代应用光学 +kdZfv> 0.1光学本质 Q9C;_Up 0.2光学的发展历程 rT}k[ 0.3光学学科分类 Ac,Qj`'V 0.4自然界常见的光学现象 '4x uH3 0.5现代光学应用 ZR"BxE0_k 习题 ML= :&M!ao 第1章几何光学的基本原理 oDvE0"Sz 1.1几何光学的基本概念 NR@n%p 1.2几何光学的基本物理量 8t$w/#'@ 1.3费马原理 +. ` I 1.4几何光学的其他基本定律 ]"DsZI-glW 习题 2dpTU=K4 第2章成像的基本概念 7Ns1b(kU 2.1成像系统的基本概念 dh.vZ0v=7 2.2共轭成像 %Q2<bj] 2.3虚像和实像
`N,q~@gL 2.4单面成像 F~O}@e{ 2.5符号规则 ~ v21b? 习题 FJYc*l 第3章平面成像 !U?Z<zh 3.1平面镜成像 <6(&w9WY 3.2双平面镜系统 }.$5'VGO 3.3反射棱镜 }c1?:8p 3.4平行平板 }-8ZSWog6f 3.5折射棱镜 Z8yt8O 习题 ^<"^}Jh.M 第4章薄透镜成像 \as^z!< 4.1薄透镜成像基本概念 %=t8 4.2薄透镜共轭关系 NZh\{! 4.3级联成像 7yDWc m_y 4.4物像近似 zG0191f 4.5视场和焦距 hDsSOpj 4.6无焦系统 LaolAqU 习题 <Jwx| 第5章近轴成像 )kl(}.9X
5.1近轴光学概念 +LEU|# 5.2单折射面近轴成像 dRXEF6G 5.3薄透镜的近轴光线追迹 y~ZYI]`
J 5.4近轴光学光线追迹公式的传统推导 ;xKPa6`E 5.5单个反射面近轴光线追迹公式推导 p+pBk$4 习题 BWHH:cX 第6章高斯系统成像 )rce%j7 6.1高斯光学概念 \dzHG/e 6.2基准点和基准面 %x2_njDd 6.3高斯系统成像方程 D+u#!t[q 6.4高斯系统的节点 1q Jz;\wU 6.5高斯系统的近轴光线追迹 ZNX=]]HM<n 6.6单个光学表面的高斯性质 `uN}mC!r] 6.7高斯成像范例 =OUms@xcE 6.8一般的无焦系统 nR2pqaKc 6.9高斯系统的物像关系与空间映射 2xx 习题 4U1!SR]s 第7章组合光学系统、 )A6 eD 7.1近轴光线追迹公式 \ O#6H5F 7.2组合光学系统 f#mcWL1} 7.3透镜的高斯简化 ;vDjd2@ 习题 x%WL!Lo
第8章近轴光线追迹 $0OWPC1 8.1光线追迹公式 F6$QEiDu@ 8.2光线追迹实例一 `c)//o 8.3双薄透镜系统 ?;dfA/ 8.4光线追迹实例二 AzmISm 8.5空气中的厚透镜 eInx\/ 8.6表格法光线追迹 k m(Mv 8.7实际光线追迹 G+$A|'<`z 习题 R;{y]1u 第9章光阑与光瞳 9AGf4tuy 9.1孔径光阑和光瞳概述 Y4 < 9.2视场 I5$@1+B 9.3拉格朗日不变量 -x)zyq6 9.4近轴光线追迹的线性度 ;<9 dND 9.5光瞳位置求解 av.L%l&d 9.6数值孔径与焦比 06dk K)` 9.7远心系统 5^}"Tn4I 9.8焦深和景深 T/$6ov+K 9.9光束与渐晕 %v_w"2x; 习题 = DT7]fU 第10章辐射度学和光度学基础 _W3>Km-A=/ 10.1辐射度学及其物理量 EC]b]'._ 10.2辐射能量传输 c~0hu*& 10.3光度学基础 !}TZmwf' 10.4辐射度学和光度学中的光学守恒量 W_C#a'$ 习题 xD#r5 第11章光学材料 "/O`#Do/ 11.1光学材料的一般光学参量 \"X<\3z2 11.2典型玻璃的光学特性 '|9fDzW"] 11.3玻璃材料的其他物理特性 te 0a6 习题 k!^Au8Up? 第12章像差理论 _Kw<4$0<p 12.1光学成像 6;:s N8M+1 12.2光学系统的像差表征 |K H&, 12.3像差的多项式展开 (eOzntp8 12.4离焦 %pR:.u| 12.5波前倾斜 +a{P,fRl@ 12.6主要单色像差 =xa:>Vh# 习题 QNk\y@yKw 第13章球差 + \DGS 13.1球差概述 "8'aZ.P 13.2折射面球差 <ah!! 13.3带球差 RO]Vn]qb 13.4初级球差 "'@iDq%y 13.5非球面与球差 O!3MXmaO 习题 K_fQFuj+ 第14章彗差 L~,x~sLd 14.1彗差概述 mihR
*8p 14.2正弦差与轴向彗差 (}E ] g 14.3彗差的产生与校正 <Ag`pZ<s 14.4典型消彗差系统 tY1M7B^~ 习题 k4:e0Wd 第15章像散和场曲 W[dK{?RB 15.1像散概述 TT'sO[N[ 15.2像散的产生与校正 +E{'A7im8= 15.3场曲 )_|;h2I 15.4场曲校正 ZW6ZO[`6 习题 %`kO\q_ 第16章畸变与组合像差 aQMUC6cPM@ 16.1畸变 /4]<ro67E6 16.2畸变的产生与效果 fO;#;p. 16.3像差成像性能与组合像差
<|Pw*L$ 习题 H\zV/1~Y 第17章色差 ^""Ss 17.1色散效应 0gR!W3dh 17.2棱镜的色散 XZ8#8Di8 17.3轴向色差 D4@'C4kL 17.4倍率色差 !9 B` 17.5其他消色差透镜 +A
4};]W| 习题 /$q9
Kxb 第18章像质评价 J=%(f1X<W 18.1像差与像质 Gu3# y"a> 18.2像质标准 TqvgCk- 18.3像质评价 0|RFsJ" 18.4光学系统成像质量测试 ,)S(SnCF 习题 +"u6+[E 第19章光学设计与像差平衡 XLog+F$` 19.1概述 7Fg-}lJAC 19.2像差自动校正的评价函数 :`pgdn 19.3阻尼小二乘法光学自动设计原理 8lI'[Y?3. 19.4边界条件 Sk~( t 19.5光学设计软件及流程 ([mC!d@a 习题 sQ4~oZZ 第20章人眼和目镜系统 B
66-l!xa 20.1关于人眼 dx/NY1 20.2人眼的光学系统 #RJFJb/ 20.3人眼的功能调节 %yVboA1 20.4目镜系统 4
Qo(Wl 习题 w7(jSPB 第21章放大镜与显微系统 L.cGt"{ 21.1放大镜 >ZE8EL 21.2显微镜及其特性 S)$)AN<O 21.3显微镜的分辨率和有效放大率 e\9H'$1\ 21.4显微镜物镜 ,KfBG<3 21.5显微镜的照明系统 vE}>PEfA 习题 |#87|XIJ&~ 第22章望远系统 <b5J"i&m 22.1望远镜光学系统 /^m3?q[a 22.2望远镜的光阑、视场角和出瞳距 YH:murJMZ 22.3望远物镜 yY3Mv/R 22.4望远系统的外形尺寸计算 i*T>,z 习题 wDL dmrB 第23章摄影和投影光学系统 xE[CNJ%t^, 23.1摄影光学系统 B{In
"R8 23.2摄影镜头类型 J:N4F.o&K 23.3取景和测距系统 ggy 7p44 23.4光电传感器 /5PV|onO 23.5放映和投影镜头 2tEA8F~k 习题 3;N+5*- 附录 Ah_Ttj UP8=V>T02
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