应用光学与光学设计基础（迟泽英，第2版）

《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。 4n4?4BEn  
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目录 LU9A#  
第一篇几何光学的基本概念与成像理论 'z$
Q rFW  
第1章几何光学基本定律与成像基本概念 HvVts\f  
1.1几何光学的基本概念 39=1f6I1  
1.1.1光波 65Cg]Dt71  
1.1.2光源（发光体，发光点） $ >EY
hLBa  
1.1.3波面 X@f "-\  
1.1.4光线 xl#LrvxI  
1.1.5光束 D#o}cC.  
1.2光的传播规律——几何光学的基本定律 0q'w8]m  
1.2.1光的直线传播定律 Z"AQp _  
1.2.2光的独立传播定律 WH= EPOR,  
1.2.3反射定律与折射定律 Uy$)%dYfq5  
1.2.4折射率 3%E74 mOcD  
1.2.5反射光与折射光的能量分布 u07
pq4Ly  
1.2.6全反射（完全内反射）及其应用 X#e1KZ  
1.2.7光路的可逆原理 ,L`$09\  
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 -k"^o!p  
1.3费马原理 *;Ed*ibf  
1.4马吕斯定律 vo#UtN:q  
1.5光学系统及成像的基本概念 V?=8".GiX  
1.5.1光学系统的基本概念 DuOG {
 
1.5.2成像的基本概念 %b"\bHH  
习题1 @0SC"CqM  
思考题1 TqddOp  
第2章共轴球面系统的成像理论 1+U  
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 /=gOa\k|p  
2.1.1符号规则 :at$HCaK  
2.1.2实际光线经（单折射）球面折射的光路计算公式 Ba/Yl  
2.1.3实际光线经共轴球面系统的光路计算公式 ]~E0gsq  
2.1.4轴上单色物点经单折射球面成像性质的分析 gwWN%Z"  
2.2单折射球面的近轴光路计算公式与近轴成像规律 - h9?1vc7  
2.2.1单个折射球面的近轴光路计算公式 d{E}6)1=  
2.2.2单折射球面的近轴成像规律 7__Q1>o  
2.3 共轴球面系统的近轴像面位置与放大率的计算 7IjQi=#:  
2.3.1共轴球面系统近轴区的转面过渡公式组 9s_,crq5  
2.3.2共轴球面系统近轴像面位置的计算 yfC^x%d7G  
2.3.3共轴球面系统近轴区的拉—赫不变式与放大率计算 k+DR]icv  
2.4球面反射镜的成像规律 I:d[Q s  
2.4.1球面反射镜的物像位置关系式 QJ7L7S  
2.4.2球面反射镜的成像放大率与拉—赫不变式 G3{=@Z1  
2.4.3球面反射镜的应用 B!\;/Vk  
习题2 g=$1cC+(  
思考题2 Yl.0aS  
第3章理想光学系统的成像理论 hc'-D
h  
3.1理想光学系统与“共线成像”的基本概念 Ed ,D8ND  
3.2共轴理想光学系统的基点、基面与焦距 4X*>H  
3.2.1主面和主点 Z"
uY}P3  
3.2.2焦点和焦面 MC{ 2X  
3.2.3焦距 j7)Ao*WN  
3.2.4节点、节面 [Ts"OPb%~  
3.3理想光学系统物像间的解析关系 n2IV2^ "  
3.3.1决定光学系统物像共轭点位置的基本公式 ]hbyELs  
3.3.2理想光学系统拉一赫不变式与系统物方、像方的焦距比 Y
"VY%S^  
3.3.3理想光学系统的诸放大率及其相互关系 S*,rGCt'T  
3.3.4光束的会聚度与光学系统的光焦度、屈光度 al[n,u  
3.4理想光学系统的图解求像方法 ;JRs?1<='  
3.4.1 光线描迹图解法 w-0mzk"  
3.4.2直角坐标图解法 |a#f\  
3.5理想光学系统的物像关系特性曲线 XB_B4X1R  
3.5.1物像位置共轭特性曲线 *<u2:=_s  
3.5.2放大率特性曲线 bpxeznz  
3.6光学系统的基本类型 &zuG81F6  
3.6.1焦距f和f′具有相反符号的系统——第一型系统 Kk{<@v)  
3.6.2焦距f和f′具有相同符号的系统——第二型系统 V}zEK0n(6  
3.7理想光学系统的组合 D2,z)O%VK  
3.8透镜 I'@Ydt2  
3.8.1单折射球面的基点、基面位置与焦距 jr`Ess  
3.8.2透镜（厚透镜）的基点位置与焦距计算公式 P(K
>=O  
3.8.3薄透镜与薄透镜组 e~"f
n*"  
3.9理想光学系统共轴多光组复合的实用方法 b?j< BvQ  
3.9.1正切计算法 ?Oc{bF7  
3.9.2截距计算法 3dDX8M?  
3.10实际光学系统基点位置和焦距的计算 0]jA<vLR  
3.10.1求像方基点位置与焦距——正向光路计算 l3IWoa&sh  
3.10.2求物方基点位置与焦距——反向光路计算 &RTX6%'KY  
习题3 jH6&q
~#  
思考题3 +EAT:,  
第4章矩阵方法在近轴光学中的应用 d` [HT``  
4.1共轴球面系统的作用矩阵 E~AjK'Z  
4.1.1折射矩阵 KW7UUXL  
4.1.2传递矩阵 oy;K_9\  
4.1.3共轴球面系统的作用矩阵 QzAK##9bfa  
4.2共轴球面系统的物像关系矩阵 !XzF67  
4.3矩阵方法在薄透镜系统中的应用 >X51$wBL  
习题4 WsDM{1c  
第5章平面元件与棱镜系统 Vy|6E#U  
5.1平面折射与平行平板玻璃的成像性质 OGY"<YH6  
5.1.1光线经过平面的折射 U5r7j  
5.1.2光线经平行平板玻璃的折射 o^V(U~m]  
5.1.3平行平板玻璃的“等效空气层”概念 s-S}i{Z!  
5.2折射棱镜 k}#;Uy=5  
5.3楔镜 }>[G5[\  
5.4平面反射镜与平面镜系统 |> _!eS\=<  
5.4.1平面镜的成像特性 MBXBog7U  
5.4.2平面镜的旋转效应 Kn?lHH*w7  
5.4.3两面角镜的成像特性 Jx=hJ-FY  
5.5反射棱镜 ez9q7SpA  
5.5.1反射棱镜的基本概念 H&yD*@  
5.5.2反射棱镜的视场角 ys#i@  
5.5.3平面反射系统的转像规律分析 l]]l  
5.5.4反射棱镜的展开及其理论结构尺寸的计算 nIvJrAm4k  
5.5.5棱镜的偏差 nA~E "*  
5.6光学铰链  ]@M5&  
5.7矢量分析计算方法在平面镜系中的应用 Q*XE h  
5.7.1矢量形式的反射定律 $8crN$ye  
5.7.2矢量形式的折射定律 B7Tk4q\;Q  
5.7.3矢量绕定轴转动公式 n\ Hs@.  
5.8平面反射系统中物像关系的矩阵表示方法 @p|$/Z%R,  
习题5 ov\HsTeZ  
第6章眼睛与典型目视光学系统的工作原理 ;zdxs'hJ  
6.1 眼睛 1LY8Ma]E  
6.1.1眼睛的构造和主要光学常数 WW@d:R  
6.1.2模型眼与简化眼 1>Q'R  
6.1.3眼睛的主要特性 .{S8f#p9T  
6.2放大镜和显微镜系统的工作原理 "p3_y`h6+  
6.2.1放大镜的工作原理 p\Lq}tk<  
6.2.2显微镜的工作原理 q-Qxbg[>e  
6.3 望远系统的工作原理 oW;6h.  
6.3.1望远系统的工作原理与主要性质 ~xIjF1Z  
6.3.2望远系统的视角放大率 1R.4:Dn_  
6.3.3望远（镜）系统的基本类型 9Ok9bC'?8@  
6.4 目视光学仪器的视度调节 9*:gr#(5  
6.5 理想光学系统的分辨率 %AW4.3()8  
习题6 AE@NOM7u  
第7章光学系统中光束的限制 &Sp -w?kM  
7.1实际光学系统中的光阑及其作用 4c+$%pq5  
7.2光学系统的孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳 /Ky__l
!bu  
7.3视场光阑、窗以及渐晕的概念 s[Ur~Wvn  
7.3.1视场光阑、入射窗和出射窗 /xJqJ_70X  
7.3.2渐晕 _U{&@}3  
7.4光阑设置的原则和几种典型系统光束限制的分析 Y[SU&LM  
7.4.1光阑设置的原则 iL7VFo:Q  
7.4.2几种典型光学系统的光阑设置与光束限制 vJ`.iRU|  
7.5远心光路（焦阑光路）（米） dXn%lJ  
7.5.1物方远心光路 vOgC>_x7  
7.5.2像方远心光路 8by@iQ  
7.6场镜 T%R:NQf  
7.7物空间在平面上成像的清晰深度——光学系统的景深 %/.a]j!  
7.7.1照相物镜的成像空间深度 -@&1`@):{  
7.7.2望远系统的成像空间深度 fj,m  
习题7 pA4*bO+  
第二篇光度学与色度学基础 M=]5WZO~A  
第8章光度学的基本概念与光学系统中光能损失的计算 !rhk $L  
8.1光能与光度学的基本概念 2ij# H ;  
8.1.1立体角的概念与计算 ^S#t|rN  
8.1.2辐（射能）通量、光谱光视效率（视见函数）与光通量 j'p1q  
8.1.3发光强度 ^ZTGJ(j7~  
8.1.4（光）照度 S|B$c E  
8.1.5光出射度 '!1$9o^$  
8.1.6（光）亮度 B%\gkl  
8.1.7光度学各主要光度量名称、单位及其换算关系 *V k ^f+5  
8.2光学系统中光通量与光亮度的传递 @uH#qg7  
8.2.1光束在均匀透明的同种介质中的传播 W9zE{)Sc~  
8.2.2光束在介质分界面折射、反射后，光亮度的变化规律 c6Q(Ygc  
8.3光学系统中光能损失的计算 >\A8#@1  
8.3.1光学系统中光能损失的分析与计算 n+1y  
8.3.2光学系统透过率的计算 {0YAzZ7  
8.4像平面的照度 ~]L}p
 
8.4.1轴上像点照度公式 3_5XHOdE  
8.4.2轴外像点的照度公式  StYzGJ  
8.5眼睛直接观察与通过仪器观察时像的主观亮度 fMf&?`V  
8.5.1眼睛直接观察物体时像的主观亮度 P6U%=xaC  
8.5.2通过仪器观察时像的主观亮度 [XlB<P=|>  
习题8 TQ9D68 ,  
第9章色度学基础 <EO<x D=:  
9.1颜色视觉与色度学的基本概念 k6\^p;!Y  
9.1.1人眼的颜色视觉特性 ]|:uU  
9.1.2颜色的分类与彩色的三特性 =sOo:s
 
9.1.3颜色的混合与匹配 hF&}lPVtv  
9.2标准色度系统与色度计算 |Wj;QO$C  
9.2.1CIE1931-RGB色度系统 IJU0[EA]F  
9.2.2CIE1931标准色度系统 y:}sD_m0W  
9.2.3CIE1964补充标准色度系统 ~=y3Gd B3  
9.2.4均匀色品图及均匀颜色空间 EqM;LgE=  
9.2.5CIE标准施照体与标准光源 #<CIFV
H  
9.2.6CIE色度计算举例 2}t&iG|0/  
第三篇典型应用光学系统 ?HR%bngK  
第10章望远镜与望远系统外形尺寸计算 /2NSZO  
10.1望远镜中的转像系统 w>~M}Ahj  
10.1.1棱镜转像系统 DHfB@/q#  
10.1.2透镜转像系统 u2sR.%2U<  
10.2望远镜的变倍——可变放大率的望远镜 J7i+c];!<  
10.2.1间断变倍望远系统 RHNk%9  
10.2.2连续变倍望远系统 19d6]pJ5  
10.3望远系统的调焦方式内调焦望远镜 :]eb<J  
10.3.1外调焦系统 vH?9\3  
10.3.2内调焦系统——内调焦望远镜 3 EYiQ`  
10.4光学测距原理与系统 S-Ai3)t6  
10.4.1单眼（合像）测距仪 ^i_Iqph=  
10.4.2双眼体视测距仪 qs=tJ^<<o  
10.5望远（镜）系统的光学性能与主要技术要求 So4nJ><p  
10.5.1分辨率α ulXnq`  
10.5.2视放大率г E(L<L1:"  
10.5.3视场角2ω '
dt\db5p  
10.5.4出瞳直径D′ S]2 {ZDP  
10.5.5出瞳距离lZ′ ,-rB=|w  
10.6望远系统的物镜和目镜 =3ADT$YHd  
10.6.1望远物镜的光学特性和类型 >xd<YwXZ  
10.6.2望远系统目镜的特点及常用类型 t%+$"nP  
10.7望远系统的外形尺寸计算 %AR^+*Nu  
10.7.1光学系统外形尺寸计算的主要任务与内容 >#N[GrJAE  
10.7.2望远系统的外形尺寸计算举例 6f]rQ9  
10.8 光学天文望远镜的发展与LAMOST的创新 v:d9o.h  
10.8.1光学天文望远镜的简要发展历程 vD=%`G[m  
10.8.2大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜（LAMOST） j Selop>N  
第11章显微镜 }e=e",
eAT  
11.1概述 T{-2fp8r[  
11.2显微镜光学系统的基本组成与光学连接尺寸 d
\Jji 6W  
11.2.1显微镜光学系统的基本组成 g"y?nF.&F  
11.2.2显微镜的光学连接尺寸 <d@pmh  
11.3显微镜的光学特性与主要光学性能指标 ^g!B.ll`  
11.3.1显微镜的光束限制结构特点 D@vMAW  
11.3.2显微镜的视场光阑和视场 zk>h u<_  
11.3.3显微镜的分辨率 ]*ov&{'  
11.3.4显微镜的放大倍率及适用放大倍率 \p6 }  
11.3.5显微镜的成像深度（景深） vR]mSX3)?  
11.4显微镜的物镜和目镜 ac6*v49  
11.4.1显微物镜 fS./y=j(X  
11.4.2显微目镜 #%cR%Z  
11.5显微镜的照明系统（米） 5G?.T?  
11.5.1对照明系统的要求 Kpg:yrc['  
11.5.2主要的照明方式与照明系统 n>llSK  
第12章照相与投影系统 aIu2>  
12.1照相机的工作原理 *ro.mQ_  
12.2照相物镜的主要性能与基本类型 0$2={s4ze  
12.2.1照相物镜的主要性能 ahp1!=Z-=  
12.2.2照相物镜的基本类型 z~.9@[LG]  
12.2.3变焦距照相物镜（*） @)z*BmP  
12.3 照相机的分类和基本结构 fq Y1ggL  
12.3.1照相机的分类 7!- \L7<  
12.3.2传统胶片式单反照相机的基本结构 &s-VSu7  
12.3.3数码照相机的原理、主要性能参数及特点 #`j][F@N  
12.4放映投影系统的工作原理及其类别 SOI)/u  
12.5投影系统与投影物镜的主要光学性能参数 X,Zd=
 
12.6微显示投影机（★） "/y|VTV"  
第13章纤维光学与光纤传像系统 m0Z7N5v)  
13.1阶跃光纤的传光机理与主要性能参数 -kc(u1!  
13.1.1阶跃光纤中光波传播规律分析——表面波机理 S.]MOB dt  
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 )l{A{f6O  
13.2阶跃多模光纤与单模光纤 2[BA(B  
13.2.1阶跃多模光纤传输的模式与归一化波导常数V .Qk{5=l6P  
13.2.2单模光纤 
s7|3zqi  
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 ;o%:7&  
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 ) MBS  
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 eE,;K1  
13.3.3自聚焦透镜的成像规律——近轴成像 LJ l1v  
13.4无源光纤传像原理、器件与系统 O=`o'%K<  
13.4.1光纤传像束的传像机理与主要性能指标 U6a zhi&,  
13.4.2光纤传像系统（光纤望远系统，光纤内窥镜） 5m3'Gt4  
第四篇 光学系统的像质评价与应用ZEMAX b_mWu@$  
软件进行光学设计的基本方法 7*g(@d  
第14章光学系统的像质评价 N&N 82OG  
14.1用几何像差表征光学系统像质的基本概念与方法 [,nfAY  
14.1.1轴上点的光束结构与像差 r_=p,#}#  
14.1.2轴外点的子午与弧矢光束结构与像差表示 qSR?,G  
14.1.3垂轴几何像差 X}?ESjZJ  
14.2几何点列图的像质评价方法 1:YAn  
14.3光学系统成像质量的波像差表示与瑞利判据 'ucGt  
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 4)E|&)-fu8  
14.5光学传递函数评价像质的基本概念 tgfM:kzw  
14.6典型光学系统成像质量评价与指标 &]*|6cR$E  
14.6.1望远镜与显微镜成像质量评价 s79q5  
14.6.2照相系统与摄影物镜像质评价 B%y! aQep  
14.7ZEMAX中的像质评价方法 h^v9|~ZJ'7  
第15章应用ZEMAX的光学自动设计原理与方法 :SQLfOQ  
15.1光学自动设计基本概念 w. vY
(s  
15.1.1光学自动设计基本原理 V-:`+&S{^  
15.1.2阻尼最小二乘法 #B\B(y  
15.1.3评价函数的构成与权因子 9
yDFHz w  
15.2ZEMAX评价函数 SCI1bMf  
15.2.1ZEMAX评价函数的构建 7Qt2gf  
15.2.2ZEMAX评价函数中的操作符 1=i
p,D  
15.2.3默认评价函数 < )Alb\Z  
15.3常用几何像差控制在评价函数中的实现 .oEFX8  
15.3.1ZEMAX中内建几何像差控制符与特点 B'!PJj  
15.3.2评价函数中常用独立几何像差复合控制操作符的构建 fls#LcI9>6  
15.4利用ZEMAX像质优化与设计举例 TXx'7[  
15.4.1消色差双胶合望远镜物镜设计 V!H(;Tuuo  
15.4.2光路中有棱镜的望远物镜设计 u8xk]:%  
15.4.3显微物镜设计 ujow?$&  
15.4.4目镜设计
n~9 i^  
15.4.5变焦物镜设计 /AoVl'R  
参考文献