《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。
8UXtIuQ c:2LG_mQ AL*M`m_ U3|9a8^H 平装:593页
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/-Nq DRmJ qb+Gjgp
->2m/d4a 1B~[L 5p9 目录
0HDL;XY6 第一篇几何光学的基本概念与成像理论
ilwI qj 第1章几何光学基本定律与成像基本概念
_ c,{}sn 1.1几何光学的基本概念
F87c?Vh)K 1.1.1光波
PBgU/zVn 1.1.2光源(发光体,发光点)
R,m|+[sl 1.1.3波面
cnj32H^+ 1.1.4光线
/#!1 1.1.5光束
CwwZ~2 1.2光的传播规律——几何光学的基本定律
0}WDB_L 1.2.1光的直线传播定律
r\$`e7d}! 1.2.2光的独立传播定律
Wx|De7* 1.2.3反射定律与折射定律
b&*N 1.2.4折射率
o`{^ptu1q 1.2.5反射光与折射光的能量分布
!H~PF*,hY 1.2.6全反射(完全内反射)及其应用
UHX,s 1.2.7光路的可逆原理
?P(U/DS8 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
~$m:j]; 1.3费马原理
z~#d@c\ 1.4马吕斯定律
Z*YS7 ~ 1.5光学系统及成像的基本概念
9ZI^R/*Kc 1.5.1光学系统的基本概念
\ `| 1.5.2成像的基本概念
U$LI~XZM 习题1
4f'!,Q ; 思考题1
~xf uq{L; 第2章共轴球面系统的成像理论
jz,Gj}3; 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
8JU{]Z!G<; 2.1.1符号规则
TsY
nsLQY 2.1.2实际光线经(单折射)球面折射的光路计算公式
$.3J1DU 2.1.3实际光线经共轴球面系统的光路计算公式
S>y}|MG 2.1.4轴上单色物点经单折射球面成像性质的分析
z4JhLef % 2.2单折射球面的近轴光路计算公式与近轴成像规律
X-`PF 2.2.1单个折射球面的近轴光路计算公式
t4+bRmS`_ 2.2.2单折射球面的近轴成像规律
ow*^z78M{ 2.3 共轴球面系统的近轴像面位置与放大率的计算
- @t L]] 2.3.1共轴球面系统近轴区的转面过渡公式组
v;d3uunqv 2.3.2共轴球面系统近轴像面位置的计算
G' mg-{ 2.3.3共轴球面系统近轴区的拉—赫不变式与放大率计算
15R:m:T 2.4球面反射镜的成像规律
t(xe*xS 2.4.1球面反射镜的物像位置关系式
Xr{
r&Rl 2.4.2球面反射镜的成像放大率与拉—赫不变式
lF~!F<^9 2.4.3球面反射镜的应用
s,-}}6WO 习题2
>Zh^,T={G 思考题2
B* k|NZj 第3章理想光学系统的成像理论
l f_q6y 3.1理想光学系统与“共线成像”的基本概念
U_~r0 3.2共轴理想光学系统的基点、基面与焦距
wQojmmQ 3.2.1主面和主点
:Jo[bm
3.2.2焦点和焦面
ksF4m_E>YB 3.2.3焦距
UoHNKB73 3.2.4节点、节面
90gKGyxF 3.3理想光学系统物像间的解析关系
&_,.*tha 3.3.1决定光学系统物像共轭点位置的基本公式
duoM>B>8] 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
s"x(i 3.3.3理想光学系统的诸放大率及其相互关系
/@@?0xjX 3.3.4光束的会聚度与光学系统的光焦度、屈光度
'25zb+- 3.4理想光学系统的图解求像方法
3W}qNY;J 3.4.1 光线描迹图解法
HjZf3VwI 3.4.2直角坐标图解法
$>hH{ 3.5理想光学系统的物像关系特性曲线
UH#S |o4 3.5.1物像位置共轭特性曲线
#=#bv` 3.5.2放大率特性曲线
tD> qHR 3.6光学系统的基本类型
6NGQU%Hd 3.6.1焦距f和f′具有相反符号的系统——第一型系统
g|5cO3m0' 3.6.2焦距f和f′具有相同符号的系统——第二型系统
L 7l"*w( 3.7理想光学系统的组合
i7\MVI8 3.8透镜
)5w# n1 3.8.1单折射球面的基点、基面位置与焦距
8r48+_y3u 3.8.2透镜(厚
透镜)的基点位置与焦距计算公式
0xUn#&A~ 3.8.3薄透镜与薄透镜组
z;\,Dt 3.9理想光学系统共轴多光组复合的实用方法
Ie4Xk 3.9.1正切计算法
!jRs5{n^Ol 3.9.2截距计算法
xOKf| 3.10实际光学系统基点位置和焦距的计算
M7//*Q'? 3.10.1求像方基点位置与焦距——正向光路计算
=:m6ge@C&H 3.10.2求物方基点位置与焦距——反向光路计算
*ch7z|wo. 习题3
nk2H^RM^ 思考题3
DlQ*'PX7 第4章矩阵方法在近轴光学中的应用
e%^PVi 4.1共轴球面系统的作用矩阵
4_ kg/ 4.1.1折射矩阵
P>_ r6C 4.1.2传递矩阵
cCq mrjUmV 4.1.3共轴球面系统的作用矩阵
WTUC\}#E\ 4.2共轴球面系统的物像关系矩阵
3<}r+, j 4.3矩阵方法在薄透镜系统中的应用
a~F\2`Q 习题4
Os1=V 第5章平面元件与棱镜系统
o^+g2;Ro 5.1平面折射与平行平板玻璃的成像性质
~>S? m; 5.1.1光线经过平面的折射
ab>>W!r@! 5.1.2光线经平行平板玻璃的折射
~2O1$o u 5.1.3平行平板玻璃的“等效空气层”概念
Sb?HRoe_ 5.2折射棱镜
z W*Z 5.3楔镜
ef:YYt{|q 5.4平面反射镜与平面镜系统
\6vr)1~N> 5.4.1平面镜的成像特性
8!qzG4F/ 5.4.2平面镜的旋转效应
'v_k#% 5.4.3两面角镜的成像特性
~Q+J1S]Fs 5.5反射棱镜
`$ZBIe/u 5.5.1反射棱镜的基本概念
eV( 5.5.2反射棱镜的视场角
vd0uI#g%# 5.5.3平面反射系统的转像规律分析
6<{SbE|G{ 5.5.4反射棱镜的展开及其理论结构尺寸的计算
Z!I#Z2X 5.5.5棱镜的偏差
\{a 64 5.6光学铰链
d ZxrIWx 5.7矢量分析计算方法在平面镜系中的应用
hh<ryuZ 5.7.1矢量形式的反射定律
ABU~V+'2 5.7.2矢量形式的折射定律
b21@iW 5.7.3矢量绕定轴转动公式
5KL??ao- 5.8平面反射系统中物像关系的矩阵表示方法
(`&E^t 习题5
[wM]w 第6章眼睛与典型目视光学系统的工作原理
;bkvdn} 6.1 眼睛
lj@ibA] 6.1.1眼睛的构造和主要光学常数
oTk?a!Q 6.1.2模型眼与简化眼
=S|dzgS/ 6.1.3眼睛的主要特性
cR!Mn$m 6.2放大镜和显微镜系统的工作原理
|[MtUWEW 6.2.1放大镜的工作原理
uex([;y 6.2.2显微镜的工作原理
oC|']r6 6.3 望远系统的工作原理
SD]rYIu+ 6.3.1望远系统的工作原理与主要性质
!^qpV7./l 6.3.2望远系统的视角放大率
\' >d.'d 6.3.3望远(镜)系统的基本类型
Wqas1yL_ 6.4 目视光学仪器的视度调节
T;{"lp. 6.5 理想光学系统的分辨率
C$^WW}S 习题6
$mut v=IO 第7章光学系统中光束的限制
tWITr 7.1实际光学系统中的光阑及其作用
m&k l_f7 7.2光学系统的孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳
9lc{{)m2) 7.3视场光阑、窗以及渐晕的概念
p~h[4hP 7.3.1视场光阑、入射窗和出射窗
AzFS6<_ 7.3.2渐晕
!.[H!-V. 7.4光阑设置的原则和几种典型系统光束限制的分析
y1kI^B 7.4.1光阑设置的原则
ApqNV 7.4.2几种典型光学系统的光阑设置与光束限制
lBNB8c0e"{ 7.5远心光路(焦阑光路)(米)
4/Xu,pT 7.5.1物方远心光路
-5MQ/ujQ 7.5.2像方远心光路
6U%F
mE @ 7.6场镜
:KBy(}V 7.7物空间在平面上成像的清晰深度——光学系统的景深
2;`WI:nt 7.7.1照相物镜的成像空间深度
\OK"r-IO 7.7.2望远系统的成像空间深度
mEq>{l: 习题7
"eR-(c1 第二篇光度学与色度学基础
jl,>0MA 第8章光度学的基本概念与光学系统中光能损失的计算
_TjRvILC 8.1光能与光度学的基本概念
T!QAcO 8.1.1立体角的概念与计算
,*g.?q@W2 8.1.2辐(射能)通量、光谱光视效率(视见函数)与光通量
0EBHRY_F 8.1.3发光强度
:;N2hnHoG 8.1.4(光)照度
j&"GE':Y 8.1.5光出射度
=iE)vY,?"} 8.1.6(光)亮度
f- ~] 8.1.7光度学各主要光度量名称、单位及其换算关系
.*nr3dY 8.2光学系统中光通量与光亮度的传递
"hLmwz|a 8.2.1光束在均匀透明的同种介质中的传播
UaM&/K9 8.2.2光束在介质分界面折射、反射后,光亮度的变化规律
|!uC [= 8.3光学系统中光能损失的计算
2R~[B]2"r 8.3.1光学系统中光能损失的分析与计算
+p0Y*. 8.3.2光学系统透过率的计算
=$WDB=i 8.4像平面的照度
EL;OYW( 8.4.1轴上像点照度公式
j:xm>X' 8.4.2轴外像点的照度公式
pzcof#2 8.5眼睛直接观察与通过仪器观察时像的主观亮度
##/ l 8.5.1眼睛直接观察物体时像的主观亮度
n[ 8.5.2通过仪器观察时像的主观亮度
lcuqzX{7 习题8
ee#\XE=A 第9章色度学基础
R/kfbV-b 9.1颜色视觉与色度学的基本概念
Jp +h''t 9.1.1人眼的颜色视觉特性
h3z9}' 9.1.2颜色的分类与彩色的三特性
D<(VP{,G 9.1.3颜色的混合与匹配
Rj~y#m 9.2标准色度系统与色度计算
qz.WF8Sy2 9.2.1CIE1931-RGB色度系统
s5u 9.2.2CIE1931标准色度系统
Sbjc8V ut 9.2.3CIE1964补充标准色度系统
_QiGrC 9.2.4均匀色品图及均匀颜色空间
'2v$xOh!y 9.2.5CIE标准施照体与标准
光源 AqjEz+TVt 9.2.6CIE色度计算举例
7*g'4p- 第三篇典型应用光学系统
-59;Zn/ 第10章
望远镜与望远系统外形尺寸计算
n-:n.JX 10.1望远镜中的转像系统
d2tJ=.DI 10.1.1棱镜转像系统
I0(nRu<
10.1.2透镜转像系统
r lXMrn 10.2望远镜的变倍——可变放大率的望远镜
tz_WxOQ0 10.2.1间断变倍望远系统
iK9#{1BpML 10.2.2连续变倍望远系统
E9:p A5H-j 10.3望远系统的调焦方式内调焦望远镜
bh UghHT 10.3.1外调焦系统
i2n66d 10.3.2内调焦系统——内调焦望远镜
yrV]I(Xe 10.4光学测距原理与系统
HOlMj!. 10.4.1单眼(合像)测距仪
f4&k48Ds 10.4.2双眼体视测距仪
UszR. Z 10.5望远(镜)系统的光学性能与主要技术要求
d6{0[T^L 10.5.1分辨率α
F/0x`l 10.5.2视放大率г
S<"`9r)av 10.5.3视场角2ω
4zx_L8#Z 10.5.4出瞳直径D′
:1e'22[=. 10.5.5出瞳距离lZ′
'kk
B>g7B 10.6望远系统的物镜和目镜
l8By2{pN 10.6.1望远物镜的光学特性和类型
A3zO&4f
] 10.6.2望远系统目镜的特点及常用类型
U$T
(R2@ 10.7望远系统的外形尺寸计算
D]WU,a[$Bc 10.7.1光学系统外形尺寸计算的主要任务与内容
x).`nZ1 10.7.2望远系统的外形尺寸计算举例
6cbIs_g 10.8 光学天文望远镜的发展与LAMOST的创新
^li(q]g1! 10.8.1光学天文望远镜的简要发展历程
gclw>((5 10.8.2大天区面积多目标
光纤光谱天文望远镜(LAMOST)
xZp`Ke! 第11章显微镜
WkK.ON^ 11.1概述
e%.|PZ) 11.2显微镜光学系统的基本组成与光学连接尺寸
F+::UWKA 11.2.1显微镜光学系统的基本组成
i-31Cxb 11.2.2显微镜的光学连接尺寸
d> L*2 g 11.3显微镜的光学特性与主要光学性能指标
2 [yfo8H 11.3.1显微镜的光束限制结构特点
`&qeSEs\ 11.3.2显微镜的视场光阑和视场
h} <Ie < 11.3.3显微镜的分辨率
5=9gH 11.3.4显微镜的放大倍率及适用放大倍率
7wwlZ;w 11.3.5显微镜的成像深度(景深)
0}
Lx}2 11.4显微镜的物镜和目镜
k{B;J\`E; 11.4.1显微物镜
4@* `V 11.4.2显微目镜
XyytO;XM- 11.5显微镜的
照明系统(米)
L*Q#!_K0P 11.5.1对照明系统的要求
rklK=W z 11.5.2主要的照明方式与照明系统
!UW{xHu 第12章照相与投影系统
EPL"H:o5%< 12.1照相机的工作原理
Q^\f,E\S 12.2照相物镜的主要性能与基本类型
S`Wau/7t 12.2.1照相物镜的主要性能
DF~{i{ 12.2.2照相物镜的基本类型
!nyUAZ9 : 12.2.3变焦距照相物镜(*)
`=rDB7!$yL 12.3 照相机的分类和基本结构
^+q4* X6VB 12.3.1照相机的分类
{B+{2;Zk 12.3.2传统胶片式单反照相机的基本结构
zHW}A
`Rz 12.3.3数码照相机的原理、主要性能
参数及特点
{_1zIt| 12.4放映投影系统的工作原理及其类别
WbDD9ZS 12.5投影系统与投影物镜的主要光学性能参数
PvB-Cqc 12.6微显示投影机(★)
d@,3P)? 第13章纤维光学与光纤传像系统
?&GV~DYxA 13.1阶跃光纤的传光机理与主要性能参数
+q@g 13.1.1阶跃光纤中光波传播规律分析——表面波机理
LFV',1+ 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
?^W`7H F%0 13.2阶跃多模光纤与单模光纤
fN{JLp 13.2.1阶跃多模光纤传输的模式与归一化波导常数V
!ie'}|c 13.2.2单模光纤
#Yr/GNN 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^yDb 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
!'T,%8'] 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
TWAt)Q"J 13.3.3自聚焦透镜的成像规律——近轴成像
GK-__Y. 13.4无源光纤传像原理、器件与系统
g$$j:U*- 13.4.1光纤传像束的传像机理与主要性能指标
Uv"O'Z 13.4.2光纤传像系统(光纤望远系统,光纤内窥镜)
W!
q-WU 第四篇 光学系统的像质评价与应用ZEMAX
cpg+-Zf% 软件进行光学设计的基本方法
4Hcds9y9 第14章光学系统的像质评价
IL2OVL X 14.1用几何像差表征光学系统像质的基本概念与方法
&[iunJv:eq 14.1.1轴上点的光束结构与像差
NamO5(1C 14.1.2轴外点的子午与弧矢光束结构与像差表示
(&t8.7O 14.1.3垂轴几何像差
biw2f~V 14.2几何点列图的像质评价方法
v$i[dZSN[ 14.3光学系统成像质量的波像差表示与瑞利判据
5fVm392+ 14.4基于点扩散函数的空域像质评价方法(中心点亮度)与斯特列尔准则
lH8e?zJ 14.5光学传递函数评价像质的基本概念
h`:f 14.6典型光学系统成像质量评价与指标
^RO_B}n3 14.6.1望远镜与显微镜成像质量评价
wSP'pM{#2 14.6.2照相系统与摄影物镜像质评价
xh raf1v3\ 14.7ZEMAX中的像质评价方法
)>~d`_$dt 第15章应用ZEMAX的光学自动设计原理与方法
i!9|R)c 15.1光学自动设计基本概念
{&Es3+{A 15.1.1光学自动设计基本原理
1#2B1& 15.1.2阻尼最小二乘法
|37y =" 15.1.3评价函数的构成与权因子
]iL>Zxex 15.2ZEMAX评价函数
bEc @"^) 15.2.1ZEMAX评价函数的构建
7o5~J)qIC 15.2.2ZEMAX评价函数中的操作符
q"sD>Yh& 15.2.3默认评价函数
R"
'=^ 15.3常用几何像差控制在评价函数中的实现
ui#K`.dn 15.3.1ZEMAX中内建几何像差控制符与特点
Xs7xZ$ 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
c (Gl3^ 15.4利用ZEMAX像质优化与设计举例
Jg\1(ix 15.4.1消色差双胶合望远镜物镜设计
EM&;SQ;C9 15.4.2光路中有棱镜的望远物镜设计
T nG=X:+= 15.4.3显微物镜设计
)@OKL0t 15.4.4目镜设计
Cvf^3~q 15.4.5变焦物镜设计
G)'(%rl 参考文献