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!J:Y=
 
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目录 ]d}0l6  
第一篇几何光学的基本概念与成像理论 9i q""  
第1章几何光学基本定律与成像基本概念 Kg\R+i@#<  
1.1几何光学的基本概念 b;cMl'  
1.1.1光波 #FxPj-3(ix  
1.1.2光源（发光体，发光点） x.mrCJn)  
1.1.3波面 p *w$:L  
1.1.4光线 LW)H"6v  
1.1.5光束 Vr.Y/3N&'  
1.2光的传播规律——几何光学的基本定律 G4
_,  
1.2.1光的直线传播定律 jNDx,7F-  
1.2.2光的独立传播定律 s%4M$e  
1.2.3反射定律与折射定律 ;3eKqr0  
1.2.4折射率 TI|/u$SJ<Z  
1.2.5反射光与折射光的能量分布 Ah69 _>N`S  
1.2.6全反射（完全内反射）及其应用 SGL|Ck  
1.2.7光路的可逆原理 #KlCZ~s  
1.2.8光线在折射率连续变化的非均匀介质中的传播规律 ;]2s,za)qs  
1.3费马原理 ,M5}4E7L%s  
1.4马吕斯定律 `{v?6:G:Q  
1.5光学系统及成像的基本概念 sBX-X$*N  
1.5.1光学系统的基本概念 $FTO   
1.5.2成像的基本概念 (5L-G{4  
习题1 ZJW[?V\5=  
思考题1 @@G6p($  
第2章共轴球面系统的成像理论 nk"NmIf  
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 OWq'[T4  
2.1.1符号规则 2S[-$9  
2.1.2实际光线经（单折射）球面折射的光路计算公式 $g9**b@  
2.1.3实际光线经共轴球面系统的光路计算公式 ]y{WD=T  
2.1.4轴上单色物点经单折射球面成像性质的分析 PUJ2`iP1^3  
2.2单折射球面的近轴光路计算公式与近轴成像规律 I?#85l{>  
2.2.1单个折射球面的近轴光路计算公式 & WOiik  
2.2.2单折射球面的近轴成像规律 am1[9g8L  
2.3 共轴球面系统的近轴像面位置与放大率的计算 Y*oDO$6  
2.3.1共轴球面系统近轴区的转面过渡公式组 DE$q+j0P  
2.3.2共轴球面系统近轴像面位置的计算 n{0Ld -zH  
2.3.3共轴球面系统近轴区的拉—赫不变式与放大率计算 CK+d!Eg  
2.4球面反射镜的成像规律 B;6]NCxD  
2.4.1球面反射镜的物像位置关系式 $lA V6I.  
2.4.2球面反射镜的成像放大率与拉—赫不变式 p/Sbt/R  
2.4.3球面反射镜的应用 Cs3^9m6;d  
习题2 eDI=nSo  
思考题2 e>rRTN  
第3章理想光学系统的成像理论 EI~"L$?  
3.1理想光学系统与“共线成像”的基本概念 `$LWmm#  
3.2共轴理想光学系统的基点、基面与焦距 Rgy-OA  
3.2.1主面和主点 3chPY4~A  
3.2.2焦点和焦面 O43YY2  
3.2.3焦距 INs!Ame2  
3.2.4节点、节面 %q;jVj[  
3.3理想光学系统物像间的解析关系 h5_G4J{1  
3.3.1决定光学系统物像共轭点位置的基本公式 @Hb'8F  
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 1F8 W9b^D  
3.3.3理想光学系统的诸放大率及其相互关系 u6V/JI}g  
3.3.4光束的会聚度与光学系统的光焦度、屈光度 eK_*2=;XRW  
3.4理想光学系统的图解求像方法 OI1ud/>h  
3.4.1 光线描迹图解法 %=we`&  
3.4.2直角坐标图解法 pL=d%
m.W  
3.5理想光学系统的物像关系特性曲线 #m{{a]zm^  
3.5.1物像位置共轭特性曲线 F7L&=K$2y  
3.5.2放大率特性曲线 -{XRA
6  
3.6光学系统的基本类型 thi1kJ`L  
3.6.1焦距f和f′具有相反符号的系统——第一型系统 |'ln?D:&  
3.6.2焦距f和f′具有相同符号的系统——第二型系统 >>b3ZE|5  
3.7理想光学系统的组合 5vAf7\*  
3.8透镜 u=F+(NE"  
3.8.1单折射球面的基点、基面位置与焦距 hf/2vt m  
3.8.2透镜（厚透镜）的基点位置与焦距计算公式 AUVgPXOwd  
3.8.3薄透镜与薄透镜组 k#Of]mXXz  
3.9理想光学系统共轴多光组复合的实用方法 N/
$`:8"  
3.9.1正切计算法 keW~ NM  
3.9.2截距计算法 |s#'dS;  
3.10实际光学系统基点位置和焦距的计算 UUK
P"  
3.10.1求像方基点位置与焦距——正向光路计算 c3*t_!@oC  
3.10.2求物方基点位置与焦距——反向光路计算 V=He_9B  
习题3 <$w?/y/'  
思考题3 4(neKr5\#  
第4章矩阵方法在近轴光学中的应用 9Etz:?)b  
4.1共轴球面系统的作用矩阵 Xv <G-N4  
4.1.1折射矩阵 EpS(o>'  
4.1.2传递矩阵 p^nL&yIW,%  
4.1.3共轴球面系统的作用矩阵 iqQUtE]E_  
4.2共轴球面系统的物像关系矩阵 aV o;~h~  
4.3矩阵方法在薄透镜系统中的应用 t>GfM  
习题4 )D'^3)FF  
第5章平面元件与棱镜系统 'bGX-C  
5.1平面折射与平行平板玻璃的成像性质 $&s=68  
5.1.1光线经过平面的折射 XoLJL]+?  
5.1.2光线经平行平板玻璃的折射 E5el?=,i  
5.1.3平行平板玻璃的“等效空气层”概念 zl-2$}<a  
5.2折射棱镜 a07@C  
5.3楔镜 )VCzn~uf  
5.4平面反射镜与平面镜系统 x83 !C}4:  
5.4.1平面镜的成像特性 My
pc3  
5.4.2平面镜的旋转效应 `b8v1Os^2  
5.4.3两面角镜的成像特性 YSJy`  
5.5反射棱镜 IKMeJ(:S  
5.5.1反射棱镜的基本概念 F62V3 Xy  
5.5.2反射棱镜的视场角 QIN."&qC^  
5.5.3平面反射系统的转像规律分析 ,:~0F^z  
5.5.4反射棱镜的展开及其理论结构尺寸的计算 9!9Z~/*m  
5.5.5棱镜的偏差 g-`~eG28D5  
5.6光学铰链 2)#K+O3c  
5.7矢量分析计算方法在平面镜系中的应用 E3@QI?n^^  
5.7.1矢量形式的反射定律 \Gm
-MpW  
5.7.2矢量形式的折射定律 ^JI o?R  
5.7.3矢量绕定轴转动公式 kt[:@Nda9  
5.8平面反射系统中物像关系的矩阵表示方法 EM7+VO(  
习题5 Uie?9&3  
第6章眼睛与典型目视光学系统的工作原理 %N;!+ ;F_g  
6.1 眼睛 *`j-i  
6.1.1眼睛的构造和主要光学常数 =NbI%  
6.1.2模型眼与简化眼 p~ 
C.IG  
6.1.3眼睛的主要特性 4`Q3v4fOF  
6.2放大镜和显微镜系统的工作原理 {QBB^px  
6.2.1放大镜的工作原理 ;!o]wHmA  
6.2.2显微镜的工作原理 2fU$J>Y  
6.3 望远系统的工作原理 ,D\GGRw  
6.3.1望远系统的工作原理与主要性质 ]0;864X0  
6.3.2望远系统的视角放大率 KZ!3j_pKy  
6.3.3望远（镜）系统的基本类型 =X?\MVWB  
6.4 目视光学仪器的视度调节 ELh8ltLY  
6.5 理想光学系统的分辨率
2<&B
w2  
习题6 1h*)@  
第7章光学系统中光束的限制 "#v=IJy&r  
7.1实际光学系统中的光阑及其作用 JKer//ng4  
7.2光学系统的孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳 j8|g!>Nv  
7.3视场光阑、窗以及渐晕的概念 Q0Nyqhvi  
7.3.1视场光阑、入射窗和出射窗 8Qh#)hiW!  
7.3.2渐晕 TF2>
4 p  
7.4光阑设置的原则和几种典型系统光束限制的分析 H$af/^
 
7.4.1光阑设置的原则 n~g)I&  
7.4.2几种典型光学系统的光阑设置与光束限制 0Io'bF  
7.5远心光路（焦阑光路）（米） U yw-2]!n  
7.5.1物方远心光路 '(f/~"9B  
7.5.2像方远心光路 k3+e;[My+  
7.6场镜 IHgeQ F ~  
7.7物空间在平面上成像的清晰深度——光学系统的景深 ^xf<nNF:p  
7.7.1照相物镜的成像空间深度 }M1sksk5
 
7.7.2望远系统的成像空间深度 fzjU<?}  
习题7 7W6cM%_B  
第二篇光度学与色度学基础 9}
B`uJ  
第8章光度学的基本概念与光学系统中光能损失的计算 b 1&i#I?{  
8.1光能与光度学的基本概念 i,13b e  
8.1.1立体角的概念与计算 &a/__c/l  
8.1.2辐（射能）通量、光谱光视效率（视见函数）与光通量 [D5t{[i  
8.1.3发光强度 +(uYwdcN  
8.1.4（光）照度 )BfT7{WN  
8.1.5光出射度 dd?x(,"A`  
8.1.6（光）亮度 y=Mq(c:'UN  
8.1.7光度学各主要光度量名称、单位及其换算关系 ZVeaTK4_ t  
8.2光学系统中光通量与光亮度的传递 64-#}3zL  
8.2.1光束在均匀透明的同种介质中的传播 $
3Z-)m  
8.2.2光束在介质分界面折射、反射后，光亮度的变化规律 x8
;`i$  
8.3光学系统中光能损失的计算 q1E:l!2al  
8.3.1光学系统中光能损失的分析与计算 H _Va"yTO6  
8.3.2光学系统透过率的计算 o]IjK  
8.4像平面的照度 OMwsbp&  
8.4.1轴上像点照度公式 mDh1>>K'~  
8.4.2轴外像点的照度公式 bCZ gcN  
8.5眼睛直接观察与通过仪器观察时像的主观亮度 2,aPr:]  
8.5.1眼睛直接观察物体时像的主观亮度 pT?Q#,fh  
8.5.2通过仪器观察时像的主观亮度 n.hv!W0  
习题8 ~}K5#<  
第9章色度学基础 {cpEaOyOM  
9.1颜色视觉与色度学的基本概念 < j$#9QQ1  
9.1.1人眼的颜色视觉特性 *&Z7m^`FQ  
9.1.2颜色的分类与彩色的三特性 Rl|4S[  
9.1.3颜色的混合与匹配 6h3HDFS7s  
9.2标准色度系统与色度计算 g'];Estb~  
9.2.1CIE1931-RGB色度系统 3]-_q"Co4f  
9.2.2CIE1931标准色度系统 nUq<TJ  
9.2.3CIE1964补充标准色度系统 @\&m+;6  
9.2.4均匀色品图及均匀颜色空间 d--y  
9.2.5CIE标准施照体与标准光源 j@Qg0F  
9.2.6CIE色度计算举例 10#oG{9  
第三篇典型应用光学系统 O4<g%.HC6  
第10章望远镜与望远系统外形尺寸计算 G8W#<1LE  
10.1望远镜中的转像系统 T]Nu)  
10.1.1棱镜转像系统 8G>>i)Sbg  
10.1.2透镜转像系统 b;|55Y  
10.2望远镜的变倍——可变放大率的望远镜 VL[)[~^  
10.2.1间断变倍望远系统 -C#PQV  
10.2.2连续变倍望远系统 [OOS`N4<  
10.3望远系统的调焦方式内调焦望远镜 :Q+5,v-c  
10.3.1外调焦系统 Ifk
#/d  
10.3.2内调焦系统——内调焦望远镜 5>J=YLq  
10.4光学测距原理与系统 0?WcoPU  
10.4.1单眼（合像）测距仪 [P|[vWO  
10.4.2双眼体视测距仪 Lp5U"6y  
10.5望远（镜）系统的光学性能与主要技术要求 "uLjIIl  
10.5.1分辨率α /yLZ/<WN  
10.5.2视放大率г y}C`&nW[=  
10.5.3视场角2ω g~UUP4<$"  
10.5.4出瞳直径D′
HE<1v@jW  
10.5.5出瞳距离lZ′ yGg,$WM  
10.6望远系统的物镜和目镜 DoC(Z)o  
10.6.1望远物镜的光学特性和类型
9;yn}\N `  
10.6.2望远系统目镜的特点及常用类型 )'l*Tl  
10.7望远系统的外形尺寸计算 V8=Y@T,  
10.7.1光学系统外形尺寸计算的主要任务与内容 -st7_3  
10.7.2望远系统的外形尺寸计算举例 1B*WfP~  
10.8 光学天文望远镜的发展与LAMOST的创新 kF7(f|*  
10.8.1光学天文望远镜的简要发展历程 Z -%(~  
10.8.2大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜（LAMOST） bbxLBD'  
第11章显微镜 PiFD^w  
11.1概述 E^w:KC2@  
11.2显微镜光学系统的基本组成与光学连接尺寸 y80ykGPT\&  
11.2.1显微镜光学系统的基本组成 R];Oxe  
11.2.2显微镜的光学连接尺寸 1exl0]-  
11.3显微镜的光学特性与主要光学性能指标 B
h&Ew
 
11.3.1显微镜的光束限制结构特点 \yrisp#`  
11.3.2显微镜的视场光阑和视场 X\p,%hk \  
11.3.3显微镜的分辨率 5=(c%  
11.3.4显微镜的放大倍率及适用放大倍率 7\o!HMfK  
11.3.5显微镜的成像深度（景深） 3p?KU-  
11.4显微镜的物镜和目镜 Qy#)Gxp  
11.4.1显微物镜 *zO&N^X.4  
11.4.2显微目镜 p}Fs'l?7Rq  
11.5显微镜的照明系统（米） [NnauItI  
11.5.1对照明系统的要求 HG/p$L*  
11.5.2主要的照明方式与照明系统 F>]#}_  
第12章照相与投影系统 BiE08,n
j  
12.1照相机的工作原理 dQezd-y*  
12.2照相物镜的主要性能与基本类型 v+6@cC  
12.2.1照相物镜的主要性能 PR<||"03  
12.2.2照相物镜的基本类型 4^6.~6a  
12.2.3变焦距照相物镜（*） 4!`bZ`_Bw  
12.3 照相机的分类和基本结构 ()PKw,pD  
12.3.1照相机的分类 =1dI>M>tm  
12.3.2传统胶片式单反照相机的基本结构 [fu!AIQ
s  
12.3.3数码照相机的原理、主要性能参数及特点 ctQbp~-  
12.4放映投影系统的工作原理及其类别 gPS&^EdxA  
12.5投影系统与投影物镜的主要光学性能参数 ryO$6L  
12.6微显示投影机（★） `h;k2Se5  
第13章纤维光学与光纤传像系统 Z?i /r5F  
13.1阶跃光纤的传光机理与主要性能参数 -6Tk<W  
13.1.1阶跃光纤中光波传播规律分析——表面波机理 F?Ju??O  
13.1.2光在阶跃直圆柱光纤中的传播规律及主要性能参数 cIXwiC8t  
13.2阶跃多模光纤与单模光纤 8l/[(] &  
13.2.1阶跃多模光纤传输的模式与归一化波导常数V %Qn(rA@9  
13.2.2单模光纤 {5c]Mn"r  
13.3渐变折射率光纤的传光机理与自聚焦透镜的成像特性 4^c-D  
13.3.1非均匀介质中的光线理论——程函方程与光线微分方程 8
:ggECD  
13.3.2平方律分布的自聚焦光纤中的光线传播轨迹与规律分析 K|W^l\Lt  
13.3.3自聚焦透镜的成像规律——近轴成像 ;??ohA"{5  
13.4无源光纤传像原理、器件与系统 OLq 0V
3m  
13.4.1光纤传像束的传像机理与主要性能指标 7J>Gd  
13.4.2光纤传像系统（光纤望远系统，光纤内窥镜） rl:KJ\*D  
第四篇 光学系统的像质评价与应用ZEMAX 4yMW^:@  
软件进行光学设计的基本方法 b hjZ7=  
第14章光学系统的像质评价 zIQzmvf  
14.1用几何像差表征光学系统像质的基本概念与方法 zH)_vW  
14.1.1轴上点的光束结构与像差 TOl}U  
14.1.2轴外点的子午与弧矢光束结构与像差表示 dAx96Og:X"  
14.1.3垂轴几何像差 jm>3bd  
14.2几何点列图的像质评价方法 &UAe!{E0  
14.3光学系统成像质量的波像差表示与瑞利判据 j'Y/ H5  
14.4基于点扩散函数的空域像质评价方法（中心点亮度）与斯特列尔准则 )"@t6.  
14.5光学传递函数评价像质的基本概念 .uZ
7 -l  
14.6典型光学系统成像质量评价与指标 <*'cf2Q$Av  
14.6.1望远镜与显微镜成像质量评价 _X5_ez^/=  
14.6.2照相系统与摄影物镜像质评价 @b!"joEy  
14.7ZEMAX中的像质评价方法 p5c8YfM  
第15章应用ZEMAX的光学自动设计原理与方法 !7H6i#g*  
15.1光学自动设计基本概念 O^{1RV3:,T  
15.1.1光学自动设计基本原理 V7CoZnz  
15.1.2阻尼最小二乘法 (VHND%7P  
15.1.3评价函数的构成与权因子 Uv?'m&_  
15.2ZEMAX评价函数 ?`sy%G  
15.2.1ZEMAX评价函数的构建 lHBI  
15.2.2ZEMAX评价函数中的操作符  SVP:D3)  
15.2.3默认评价函数 90 {tIX  
15.3常用几何像差控制在评价函数中的实现 T)u4S[ &  
15.3.1ZEMAX中内建几何像差控制符与特点 :x>T}C<Y  
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 {'3D1#SK  
15.4利用ZEMAX像质优化与设计举例 kv|,b  
15.4.1消色差双胶合望远镜物镜设计 2@@l{Y0f6  
15.4.2光路中有棱镜的望远物镜设计 O@U?IF$  
15.4.3显微物镜设计 V: p)m&y6  
15.4.4目镜设计 Q/_#k/R  
15.4.5变焦物镜设计 ,j980/  
参考文献