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。 E`H$YS3o  
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目录 mnk"Vr` L  
第一篇几何光学的基本概念与成像理论 @XD+'{]  
第1章几何光学基本定律与成像基本概念 ZI;<7tF_z  
1.1几何光学的基本概念 8;Fn7k_Uf  
1.1.1光波 NCqo@vE  
1.1.2光源（发光体，发光点） F 09DV<j  
1.1.3波面 |IoB?^_h  
1.1.4光线 4n1; Bh$  
1.1.5光束 + 1IQYa|  
1.2光的传播规律——几何光学的基本定律 I V%VU  
1.2.1光的直线传播定律 vKwQXR~C  
1.2.2光的独立传播定律 p Rdk>Ph  
1.2.3反射定律与折射定律 ./j,
Z$|  
1.2.4折射率 p,pR!qC>  
1.2.5反射光与折射光的能量分布 Cd79 tu|  
1.2.6全反射（完全内反射）及其应用 7+TiyY]K  
1.2.7光路的可逆原理 [OTJVpC  
1.2.8光线在折射率连续变化的非均匀介质中的传播规律 ,B&fFis  
1.3费马原理 8 #X5K  
1.4马吕斯定律 ;R=.iOn  
1.5光学系统及成像的基本概念 H`8``#-|@S  
1.5.1光学系统的基本概念 C'=k&#<-  
1.5.2成像的基本概念 &0TVi  
习题1 +bK.NcS  
思考题1 &bz:K8c  
第2章共轴球面系统的成像理论 'evj,zFhW  
2.1子午面内实际光线经共轴球面系统折射的光路计算公式 ]{ BEr*  
2.1.1符号规则 Uq_j\A;c  
2.1.2实际光线经（单折射）球面折射的光路计算公式 6<,dRn  
2.1.3实际光线经共轴球面系统的光路计算公式 aKUS5jDu  
2.1.4轴上单色物点经单折射球面成像性质的分析 a9zw)A  
2.2单折射球面的近轴光路计算公式与近轴成像规律 {k.MS-q  
2.2.1单个折射球面的近轴光路计算公式 Ed0IWPx  
2.2.2单折射球面的近轴成像规律 \7MHaQvS   
2.3 共轴球面系统的近轴像面位置与放大率的计算 ^[Ua46/"m  
2.3.1共轴球面系统近轴区的转面过渡公式组 dLsn\m>  
2.3.2共轴球面系统近轴像面位置的计算 (\"k&O{  
2.3.3共轴球面系统近轴区的拉—赫不变式与放大率计算 5Ft5@UF~  
2.4球面反射镜的成像规律 t#nn@Yf  
2.4.1球面反射镜的物像位置关系式 YI-O{U  
2.4.2球面反射镜的成像放大率与拉—赫不变式 TvNY:m6.%  
2.4.3球面反射镜的应用 p2J|Hl|  
习题2 #zrTY9m7  
思考题2 Z34Wbun4  
第3章理想光学系统的成像理论 M'`;{^<  
3.1理想光学系统与“共线成像”的基本概念 O9'x-A%  
3.2共轴理想光学系统的基点、基面与焦距 6~#Ih)K  
3.2.1主面和主点 ]Mj/&b>"e  
3.2.2焦点和焦面 vhvdKD  
3.2.3焦距 Et"?8\"n7  
3.2.4节点、节面 M L7\BT  
3.3理想光学系统物像间的解析关系 -16K7yk  
3.3.1决定光学系统物像共轭点位置的基本公式 P^MOx4  
3.3.2理想光学系统拉一赫不变式与系统物方、像方的焦距比 ;o/>JHGj  
3.3.3理想光学系统的诸放大率及其相互关系 S~qZr  
3.3.4光束的会聚度与光学系统的光焦度、屈光度 obK*rdg,  
3.4理想光学系统的图解求像方法 *'"T$i
b  
3.4.1 光线描迹图解法 k{tMzx]F__  
3.4.2直角坐标图解法 SxyONp.$\  
3.5理想光学系统的物像关系特性曲线 (vR 9H(#  
3.5.1物像位置共轭特性曲线
[md u!!*  
3.5.2放大率特性曲线
EA.D}XC  
3.6光学系统的基本类型 vN4Qdpdb  
3.6.1焦距f和f′具有相反符号的系统——第一型系统 C^t(^9  
3.6.2焦距f和f′具有相同符号的系统——第二型系统 E6Rz@"^XV  
3.7理想光学系统的组合 (F7_S*  
3.8透镜 PCd0 ?c   
3.8.1单折射球面的基点、基面位置与焦距 =O _z(  
3.8.2透镜（厚透镜）的基点位置与焦距计算公式 B:"THN^  
3.8.3薄透镜与薄透镜组 V&soN:HS  
3.9理想光学系统共轴多光组复合的实用方法 TGuiNobD  
3.9.1正切计算法 UL
c`~]  
3.9.2截距计算法 in<Rq"L  
3.10实际光学系统基点位置和焦距的计算 FZd.L6q  
3.10.1求像方基点位置与焦距——正向光路计算 D7]#Xk2  
3.10.2求物方基点位置与焦距——反向光路计算 Lf:uNl*D  
习题3 K|C^l;M6  
思考题3 syx\g
z  
第4章矩阵方法在近轴光学中的应用 ERUt'1F?]  
4.1共轴球面系统的作用矩阵 n}A\2bO  
4.1.1折射矩阵 OQ :dJe6
 
4.1.2传递矩阵 0s#vwK13  
4.1.3共轴球面系统的作用矩阵 ?#0snlah|  
4.2共轴球面系统的物像关系矩阵 s#h8%['  
4.3矩阵方法在薄透镜系统中的应用 oMcK`%ydm  
习题4 YL jHt\  
第5章平面元件与棱镜系统 QQk{\PV  
5.1平面折射与平行平板玻璃的成像性质 rA0,`}8\  
5.1.1光线经过平面的折射 A>VI{  
5.1.2光线经平行平板玻璃的折射 * v8Ts  
5.1.3平行平板玻璃的“等效空气层”概念 -71dN0hWh  
5.2折射棱镜 qLncn}oNM  
5.3楔镜 d{et8N  
5.4平面反射镜与平面镜系统 ^n#1<K[E  
5.4.1平面镜的成像特性 @RD+xYm  
5.4.2平面镜的旋转效应 0,*%vG?Q  
5.4.3两面角镜的成像特性 ;TQf5|R
\K  
5.5反射棱镜 D+V7hpH-  
5.5.1反射棱镜的基本概念 @vgG1w  
5.5.2反射棱镜的视场角 BhpOXqg  
5.5.3平面反射系统的转像规律分析 @/J[t  
5.5.4反射棱镜的展开及其理论结构尺寸的计算 [#" =yzR<3  
5.5.5棱镜的偏差 O^LTD#}$a)  
5.6光学铰链 DPe]daF  
5.7矢量分析计算方法在平面镜系中的应用 d "BW/%m|g  
5.7.1矢量形式的反射定律 iK;dU2h  
5.7.2矢量形式的折射定律 g}&hl"j  
5.7.3矢量绕定轴转动公式 Y9SGRV(  
5.8平面反射系统中物像关系的矩阵表示方法 78n=nHS  
习题5 \u`)kJ5o1  
第6章眼睛与典型目视光学系统的工作原理 Ot&:mT!2  
6.1 眼睛 ^Yr0@pE  
6.1.1眼睛的构造和主要光学常数 LiDvaF:@L!  
6.1.2模型眼与简化眼 fkfZ>D^1  
6.1.3眼睛的主要特性 P7r'ffA  
6.2放大镜和显微镜系统的工作原理 J?)RfK|!  
6.2.1放大镜的工作原理 R~L0{` 0  
6.2.2显微镜的工作原理 g*\/N,"z  
6.3 望远系统的工作原理 d
NY"]b  
6.3.1望远系统的工作原理与主要性质 N\t1T(C|  
6.3.2望远系统的视角放大率 KHKS$D  
6.3.3望远（镜）系统的基本类型 t^=U*~  
6.4 目视光学仪器的视度调节 /4=-b_2Y~  
6.5 理想光学系统的分辨率 0X..e$'  
习题6 !yjo   
第7章光学系统中光束的限制 z `8cOK
-  
7.1实际光学系统中的光阑及其作用 Kj=gm .  
7.2光学系统的孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳 u]C`6)>  
7.3视场光阑、窗以及渐晕的概念 (%ew604X  
7.3.1视场光阑、入射窗和出射窗 ,zcQS-e2  
7.3.2渐晕 iWXc  
7.4光阑设置的原则和几种典型系统光束限制的分析 (lA.3 4.p  
7.4.1光阑设置的原则 kg5ev8  
7.4.2几种典型光学系统的光阑设置与光束限制 
Tm+;0  
7.5远心光路（焦阑光路）（米） OQ/<-+<
w  
7.5.1物方远心光路 @54*.q$  
7.5.2像方远心光路 ]>##`X  
7.6场镜 oqkVYlE  
7.7物空间在平面上成像的清晰深度——光学系统的景深 U3;aLQ*  
7.7.1照相物镜的成像空间深度 -P=g3Q i  
7.7.2望远系统的成像空间深度 $X`y%*<<v  
习题7
&znH!AQ0  
第二篇光度学与色度学基础 Ftb%{[0}u3  
第8章光度学的基本概念与光学系统中光能损失的计算 wn+FTqj  
8.1光能与光度学的基本概念 yT OyDm-  
8.1.1立体角的概念与计算 4FeEGySow  
8.1.2辐（射能）通量、光谱光视效率（视见函数）与光通量 8$P>wCK\l  
8.1.3发光强度 1ZJ4*bn  
8.1.4（光）照度 R5Yl1   
8.1.5光出射度 AH7L.L+$M  
8.1.6（光）亮度 9~AWng  
8.1.7光度学各主要光度量名称、单位及其换算关系 &!.HuRiuC  
8.2光学系统中光通量与光亮度的传递 qX:B4,|ck  
8.2.1光束在均匀透明的同种介质中的传播 `ue[q!Qq  
8.2.2光束在介质分界面折射、反射后，光亮度的变化规律 1V&PtI3!!  
8.3光学系统中光能损失的计算 -xmf'c9P  
8.3.1光学系统中光能损失的分析与计算 '3tw<k!1{.  
8.3.2光学系统透过率的计算 Gu(lI ~  
8.4像平面的照度 ;~ 4k7Uz  
8.4.1轴上像点照度公式 ^~ =9  
8.4.2轴外像点的照度公式 O0~vf[i];  
8.5眼睛直接观察与通过仪器观察时像的主观亮度 dFW=9ru+MQ  
8.5.1眼睛直接观察物体时像的主观亮度 _v5t<_^N  
8.5.2通过仪器观察时像的主观亮度 >X}{BDMb.  
习题8 Os),;W0w4  
第9章色度学基础 ;|ub!z9GG  
9.1颜色视觉与色度学的基本概念 Go\VfLLw  
9.1.1人眼的颜色视觉特性 :1fagaPg  
9.1.2颜色的分类与彩色的三特性 =6nD0i9+  
9.1.3颜色的混合与匹配 #mc!Wt10  
9.2标准色度系统与色度计算 }Ag|gF!_  
9.2.1CIE1931-RGB色度系统 HB& &  
9.2.2CIE1931标准色度系统 ND]S(C"?  
9.2.3CIE1964补充标准色度系统 _uH9XGm  
9.2.4均匀色品图及均匀颜色空间 9
V!-ZG  
9.2.5CIE标准施照体与标准光源 % +Pl+`?E  
9.2.6CIE色度计算举例 _j#SpL'P  
第三篇典型应用光学系统 oN2=DYC41  
第10章望远镜与望远系统外形尺寸计算 AY2:[ 5cm  
10.1望远镜中的转像系统 *$,+`+  
10.1.1棱镜转像系统 nnCug  
10.1.2透镜转像系统 ma8wmQ9JR  
10.2望远镜的变倍——可变放大率的望远镜 =v-2@=NJ`K  
10.2.1间断变倍望远系统 *_hLD5K!  
10.2.2连续变倍望远系统 9w^zY;Y  
10.3望远系统的调焦方式内调焦望远镜 ija:H'j  
10.3.1外调焦系统 :iCM=k  
10.3.2内调焦系统——内调焦望远镜 d+2daKi  
10.4光学测距原理与系统 9BON.` |
_  
10.4.1单眼（合像）测距仪 /)#8)"`nT  
10.4.2双眼体视测距仪 is#8R:7.:  
10.5望远（镜）系统的光学性能与主要技术要求
xxX/y2\  
10.5.1分辨率α %]4-{%v  
10.5.2视放大率г 3{J.xWB@:  
10.5.3视场角2ω aiftlY  
10.5.4出瞳直径D′ /A(NuB<Pq  
10.5.5出瞳距离lZ′ uDG+SdyN@  
10.6望远系统的物镜和目镜 2"/yEg*=  
10.6.1望远物镜的光学特性和类型 *3Nn +T  
10.6.2望远系统目镜的特点及常用类型 rY70^<z  
10.7望远系统的外形尺寸计算 2R@%Y/  
10.7.1光学系统外形尺寸计算的主要任务与内容 }5gr5g\OtP  
10.7.2望远系统的外形尺寸计算举例 #}o<v|;  
10.8 光学天文望远镜的发展与LAMOST的创新 9{eBg
dC  
10.8.1光学天文望远镜的简要发展历程 ,seFkG@1  
10.8.2大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜（LAMOST） jMU9{Si  
第11章显微镜 HhSjR%6HY;  
11.1概述 1bRL"{m^)-  
11.2显微镜光学系统的基本组成与光学连接尺寸 gg]~2f  
11.2.1显微镜光学系统的基本组成 X%4h(7;v  
11.2.2显微镜的光学连接尺寸 &hN,xpC  
11.3显微镜的光学特性与主要光学性能指标 ?SX_gYe9  
11.3.1显微镜的光束限制结构特点 m^tNqJs8  
11.3.2显微镜的视场光阑和视场 U"5q;9#q  
11.3.3显微镜的分辨率 Jp]T9W\  
11.3.4显微镜的放大倍率及适用放大倍率 UC!5 wVY  
11.3.5显微镜的成像深度（景深） rz6jx  
11.4显微镜的物镜和目镜 :R+],m il  
11.4.1显微物镜 v]bAWo  
11.4.2显微目镜 "{F;M{h$},  
11.5显微镜的照明系统（米） *T4ge|zUc  
11.5.1对照明系统的要求 p.Y$A if.  
11.5.2主要的照明方式与照明系统 z\}!RBOq  
第12章照相与投影系统 @d)a~[pm  
12.1照相机的工作原理 5-'vB  
12.2照相物镜的主要性能与基本类型 Y><(?  
12.2.1照相物镜的主要性能 @hT;Bo2G]  
12.2.2照相物镜的基本类型 BX$hAQ(6Q  
12.2.3变焦距照相物镜（*） `pYE[y+  
12.3 照相机的分类和基本结构 wItzcY1m  
12.3.1照相机的分类 hEOJb @:R  
12.3.2传统胶片式单反照相机的基本结构 k,]{NO   
12.3.3数码照相机的原理、主要性能参数及特点 . bG{T|  
12.4放映投影系统的工作原理及其类别 NgxO&Zp  
12.5投影系统与投影物镜的主要光学性能参数 M[,^KJ!  
12.6微显示投影机（★） *|'}v[{v^9  
第13章纤维光学与光纤传像系统 +"=~o5k3Q  
13.1阶跃光纤的传光机理与主要性能参数 cdsQ3o  
13.1.1阶跃光纤中光波传播规律分析——表面波机理 dofR)"<p,^  
13.1.2光在阶跃直圆柱光纤中的传播规律及主要性能参数  y h-9u  
13.2阶跃多模光纤与单模光纤 Gg+YfY_  
13.2.1阶跃多模光纤传输的模式与归一化波导常数V `Kp}s<  
13.2.2单模光纤 =g2\CIlVU6  
13.3渐变折射率光纤的传光机理与自聚焦透镜的成像特性 Fe4esg-B<  
13.3.1非均匀介质中的光线理论——程函方程与光线微分方程 <4NQL*|>  
13.3.2平方律分布的自聚焦光纤中的光线传播轨迹与规律分析 WguV{#=H  
13.3.3自聚焦透镜的成像规律——近轴成像 M,{<TpCx  
13.4无源光纤传像原理、器件与系统 SRk7gfP*q  
13.4.1光纤传像束的传像机理与主要性能指标 AzX(~Qc  
13.4.2光纤传像系统（光纤望远系统，光纤内窥镜） ,CW%JIM  
第四篇 光学系统的像质评价与应用ZEMAX  *
D3  
软件进行光学设计的基本方法 riEqW}{  
第14章光学系统的像质评价 q_58Lw  
14.1用几何像差表征光学系统像质的基本概念与方法 gT7I9 (x!W  
14.1.1轴上点的光束结构与像差 6cZ C  
14.1.2轴外点的子午与弧矢光束结构与像差表示 "GBUQ}  
14.1.3垂轴几何像差 +}]wLM}\UF  
14.2几何点列图的像质评价方法 qq>44k\|)  
14.3光学系统成像质量的波像差表示与瑞利判据 KqY>4tb  
14.4基于点扩散函数的空域像质评价方法（中心点亮度）与斯特列尔准则 XAlD  ww  
14.5光学传递函数评价像质的基本概念 k`Y,KuBpM  
14.6典型光学系统成像质量评价与指标 RA~_
]Hk  
14.6.1望远镜与显微镜成像质量评价 iy9VruT<x  
14.6.2照相系统与摄影物镜像质评价 Q,TaJ]  
14.7ZEMAX中的像质评价方法 &`5 :GLV  
第15章应用ZEMAX的光学自动设计原理与方法 7x:F!0:  
15.1光学自动设计基本概念 F1
3%)G(  
15.1.1光学自动设计基本原理 [ 1D)$"  
15.1.2阻尼最小二乘法 @%7
/2k  
15.1.3评价函数的构成与权因子 h@/>?Va  
15.2ZEMAX评价函数 !j'guT&9]  
15.2.1ZEMAX评价函数的构建 ,|>nF;.Y  
15.2.2ZEMAX评价函数中的操作符 3~8AcX@  
15.2.3默认评价函数 ;WPI+`-  
15.3常用几何像差控制在评价函数中的实现 IT7:QEfKU  
15.3.1ZEMAX中内建几何像差控制符与特点 ~l@%=/m  
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 0MhxFoFO  
15.4利用ZEMAX像质优化与设计举例 P:vX }V |[  
15.4.1消色差双胶合望远镜物镜设计 yO%VzjJhg  
15.4.2光路中有棱镜的望远物镜设计 t"
FRLC  
15.4.3显微物镜设计 _c,&\ wl$  
15.4.4目镜设计 m';|}z'  
15.4.5变焦物镜设计 ; vhnA$'a  
参考文献