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。 $Uy+]9  
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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。 V^[&4  
o(Z~J}l({  
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。 7UW\|r  

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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。 Fovah4q%V  
zE$HHY2ovi  
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。 ,v8e7T  
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~9~^}d  
目录 zM&ro,W  
绪论 现代应用光学 p$1 'e,G  
0.1光学本质 ]j/= x2p  
0.2光学的发展历程 E#rQJ  
0.3光学学科分类 #n|5ng|CJ  
0.4自然界常见的光学现象 }O@
>:?U  
0.5现代光学应用 _p0Yhju?  
习题 \z!lw  
第1章几何光学的基本原理 TA*}p=?6?!  
1.1几何光学的基本概念 b=
MW;]F  
1.2几何光学的基本物理量 ^\O*e)#*  
1.3费马原理 >VIFQ\  
1.4几何光学的其他基本定律 (b#M4ho*f  
习题 _yN5sLLyb  
第2章成像的基本概念 W1"NKg~4  
2.1成像系统的基本概念 .p e3L7g  
2.2共轭成像 a}NB
6E)-  
2.3虚像和实像 n8;L_43U  
2.4单面成像 qfJ2iE|o2.  
2.5符号规则 # f-hI  
习题 E<3xv;v8r  
第3章平面成像 vkGF_aenk  
3.1平面镜成像 7MrHu2rZ=  
3.2双平面镜系统 Fn`Zw:vp6  
3.3反射棱镜 e7xv~C>g  
3.4平行平板 z3S"1L7  
3.5折射棱镜 t.;._'  
习题 M]{~T7n-  
第4章薄透镜成像 8ly)G  
4.1薄透镜成像基本概念 ^ei[1#  
4.2薄透镜共轭关系 ?o+%ckH  
4.3级联成像 vf.MSk?~ar  
4.4物像近似 kK4a;j.#  
4.5视场和焦距 V||b%Cb1g  
4.6无焦系统 8/)\nV$0
Y  
习题 Y2l;NSWU  
第5章近轴成像 )JTQZ,f3]  
5.1近轴光学概念 WIi,`/K+  
5.2单折射面近轴成像 SceHdx(]  
5.3薄透镜的近轴光线追迹 o#wly%i')  
5.4近轴光学光线追迹公式的传统推导 Ir>4-@  
5.5单个反射面近轴光线追迹公式推导 Fw-Rv'\  
习题 5<PNl~0  
第6章高斯系统成像 aB;f*x  
6.1高斯光学概念 )m =xf1  
6.2基准点和基准面 ^\B4]'+^j  
6.3高斯系统成像方程 eJ45:]_%I@  
6.4高斯系统的节点 sNpA!!\PM  
6.5高斯系统的近轴光线追迹 @u/CNx,`X  
6.6单个光学表面的高斯性质 D )`(b  
6.7高斯成像范例 qdpi-*2  
6.8一般的无焦系统 c$ib-
  
6.9高斯系统的物像关系与空间映射 &)Qq%\EP4  
习题 =Y|( }92  
第7章组合光学系统、 4bL *7
bA  
7.1近轴光线追迹公式 [sH3REE1h  
7.2组合光学系统 #|je m   
7.3透镜的高斯简化 8=Oym~  
习题 LRu*%3xx  
第8章近轴光线追迹 [5IbR9_  
8.1光线追迹公式 g!_#$az3  
8.2光线追迹实例一 1\@PrO35J  
8.3双薄透镜系统 {c3FJ5:  
8.4光线追迹实例二 Gu$J;bXVj  
8.5空气中的厚透镜 Hm'fK$y(  
8.6表格法光线追迹 s/hWhaS<  
8.7实际光线追迹 9b=0 4aWHm  
习题 \`~YW<D  
第9章光阑与光瞳 up['<Kt+a  
9.1孔径光阑和光瞳概述 ,|yscp8  
9.2视场 z0+JMZ/  
9.3拉格朗日不变量 S{l)hwlE  
9.4近轴光线追迹的线性度 7P(o!%H  
9.5光瞳位置求解 Go c*ugR  
9.6数值孔径与焦比 ,h1\PT9ULY  
9.7远心系统 p({@t=L3g  
9.8焦深和景深 dO2?&f  
9.9光束与渐晕 D<FQVdP  
习题 *j&\5|^V  
第10章辐射度学和光度学基础 bl>W
i@GL  
10.1辐射度学及其物理量 =TEe:%mN  
10.2辐射能量传输 6 L4\UTr  
10.3光度学基础 XZ.D<T"  
10.4辐射度学和光度学中的光学守恒量 oh$"?N7n1  
习题 '"7b;%EN'  
第11章光学材料 Rkk`+0K7$J  
11.1光学材料的一般光学参量 5
5.2UN  
11.2典型玻璃的光学特性 \i,H1a  
11.3玻璃材料的其他物理特性 FEu}zt@  
习题 _I;hM  
第12章像差理论 V2?{ebx`  
12.1光学成像 )?ra
dg  
12.2光学系统的像差表征 p2l@6\m\  
12.3像差的多项式展开 (Q||
5  
12.4离焦 g,WTXRy  
12.5波前倾斜 -eK0 +beQ  
12.6主要单色像差 ] H;E(1iU  
习题 3 $%#n*  
第13章球差 ^,=}'H]  
13.1球差概述 .{ILeG  
13.2折射面球差 ~.^:?yCA  
13.3带球差 3O*
iv{-&  
13.4初级球差 ZhCz]z~tj6  
13.5非球面与球差 mz1m^p)~{  
习题 PO'K?hVS^w  
第14章彗差 <Tgubv+J  
14.1彗差概述 H74'I}  
14.2正弦差与轴向彗差 <HJLs+C  
14.3彗差的产生与校正 zFFYl7]  
14.4典型消彗差系统 fFbJE]jW  
习题 uy"i3xD6-  
第15章像散和场曲 @ ^F{  
15.1像散概述 {}'Jr1  
15.2像散的产生与校正 mp sX4  
15.3场曲 ,V]FAIJ  
15.4场曲校正 \NDW@!X  
习题 BR@gJ(2  
第16章畸变与组合像差 l<=k#d  
16.1畸变 rr`_\ut  
16.2畸变的产生与效果 )cQ KR4x0^  
16.3像差成像性能与组合像差 /J-.K*xKt  
习题 -ys/I,}<  
第17章色差 7`L]aRS[  
17.1色散效应 ={o4lFe3v(  
17.2棱镜的色散 ]S?G]/k}  
17.3轴向色差 R3_;!/
1  
17.4倍率色差 8%4v6No&*  
17.5其他消色差透镜 ^oC>,%7  
习题 ?6vGE~MuR  
第18章像质评价 |I"&Z+m  
18.1像差与像质 F\;l)  
18.2像质标准 tD}{/`{_t  
18.3像质评价 kd&~_=Q  
18.4光学系统成像质量测试 t`}=~/#`X  
习题 OBlQ   
第19章光学设计与像差平衡 |iSwG=&  
19.1概述 ScInOPb'K  
19.2像差自动校正的评价函数 2HE<WI^#h  
19.3阻尼小二乘法光学自动设计原理 L*Ffic  
19.4边界条件 #+"D?  
19.5光学设计软件及流程 g] IPNW^n  
习题 %y>*9$<pXe  
第20章人眼和目镜系统 KTo}xLT  
20.1关于人眼 *hFJI9G  
20.2人眼的光学系统 .{;RJ:O  
20.3人眼的功能调节 :&$v.#  
20.4目镜系统 uW}M1kq?+l  
习题 2" v{  
第21章放大镜与显微系统 c2GTN"  
21.1放大镜 Ygfy;G%  
21.2显微镜及其特性 ~|{e"!(}  
21.3显微镜的分辨率和有效放大率 kp?_ir  
21.4显微镜物镜 t]3:vp5N]  
21.5显微镜的照明系统 0lqh;/  
习题 %ID48_>*  
第22章望远系统 M!VW/vdywL  
22.1望远镜光学系统 Wa?\W&  
22.2望远镜的光阑、视场角和出瞳距 W1M Bk[:Q  
22.3望远物镜 _iqaKYT$  
22.4望远系统的外形尺寸计算 |l|$Q;  
习题 tnb'\}Vn  
第23章摄影和投影光学系统 :%fnJg(
 
23.1摄影光学系统 ,Wd+&|Q  
23.2摄影镜头类型 $RRh}w\0^  
23.3取景和测距系统 ij_5=4aZ
-  
23.4光电传感器 0yUn~'+(Sp  
23.5放映和投影镜头 'UCClj;?K  
习题 +r"fv*g"  
附录 0|\A5 eG  
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