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。 ko>SnE|w#  
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目录 *B#<5<T  
第一篇几何光学的基本概念与成像理论 Z[slN5]([  
第1章几何光学基本定律与成像基本概念 )U`H7\*)  
1.1几何光学的基本概念 72@8M  
1.1.1光波 ^kch]?  
1.1.2光源（发光体，发光点） _Oh;._PS  
1.1.3波面 cJGA5m/{I  
1.1.4光线 v'2EYTVNJD  
1.1.5光束 bv)E>%Yy  
1.2光的传播规律——几何光学的基本定律 Z
"mpE+U*  
1.2.1光的直线传播定律 L/c$p`-  
1.2.2光的独立传播定律 GKZn|<Y|{c  
1.2.3反射定律与折射定律 I,l%6oPa  
1.2.4折射率 7"Zr:|$U  
1.2.5反射光与折射光的能量分布 Fx/9T2%=  
1.2.6全反射（完全内反射）及其应用 6jO*rseC  
1.2.7光路的可逆原理 ZL+{?1&-  
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 );@@>~  
1.3费马原理 4&R\6!*s  
1.4马吕斯定律 0v,DQJ?w8  
1.5光学系统及成像的基本概念 jcYI"f"~  
1.5.1光学系统的基本概念 {o*ziZh
 
1.5.2成像的基本概念 C;OU2,c,T  
习题1 '.#KkvE##  
思考题1 d_QHm;}Cx  
第2章共轴球面系统的成像理论 3|[:8  
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 nsaf6y&E  
2.1.1符号规则 w-HgC  
2.1.2实际光线经（单折射）球面折射的光路计算公式
4O[5,  
2.1.3实际光线经共轴球面系统的光路计算公式 Ad+-/hxc
 
2.1.4轴上单色物点经单折射球面成像性质的分析 2Qc&6-;`  
2.2单折射球面的近轴光路计算公式与近轴成像规律 'i%Azzv  
2.2.1单个折射球面的近轴光路计算公式 i6h:%n]Io  
2.2.2单折射球面的近轴成像规律
!Z<GUblt  
2.3 共轴球面系统的近轴像面位置与放大率的计算 .Xg%><{~  
2.3.1共轴球面系统近轴区的转面过渡公式组 ygd'Nh!@  
2.3.2共轴球面系统近轴像面位置的计算 t8U)za  
2.3.3共轴球面系统近轴区的拉—赫不变式与放大率计算 eOZA2  
2.4球面反射镜的成像规律 |/]bpG'z  
2.4.1球面反射镜的物像位置关系式 ?P4`  
2.4.2球面反射镜的成像放大率与拉—赫不变式 &dbX>u q  
2.4.3球面反射镜的应用 X. UN=lu  
习题2 V}'|a<8kVv  
思考题2 dWg$yH  
第3章理想光学系统的成像理论
 sFx$  
3.1理想光学系统与“共线成像”的基本概念 ZBJ.dK?Ky|  
3.2共轴理想光学系统的基点、基面与焦距 ~5:]Oux  
3.2.1主面和主点 gA`/t e  
3.2.2焦点和焦面 BaR9X ?~O$  
3.2.3焦距 c42p>}P[  
3.2.4节点、节面 RD=
!No?  
3.3理想光学系统物像间的解析关系 ceH7Rq:4W  
3.3.1决定光学系统物像共轭点位置的基本公式 %UV_ 3  
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 oMkB!s  
3.3.3理想光学系统的诸放大率及其相互关系 1mFc]1W  
3.3.4光束的会聚度与光学系统的光焦度、屈光度 {1#5\t>9yD  
3.4理想光学系统的图解求像方法 GNZQj8  
3.4.1 光线描迹图解法 nm*1JA.:  
3.4.2直角坐标图解法 pn{.oXomf  
3.5理想光学系统的物像关系特性曲线 VtZ  
3.5.1物像位置共轭特性曲线 0 -=onX  
3.5.2放大率特性曲线 Jn'q'+  
3.6光学系统的基本类型 :*/<eT_  
3.6.1焦距f和f′具有相反符号的系统——第一型系统 \7$m[h{l  
3.6.2焦距f和f′具有相同符号的系统——第二型系统 :1hp_XfJb  
3.7理想光学系统的组合 |uj1T=ZY  
3.8透镜 
/fBZRdB  
3.8.1单折射球面的基点、基面位置与焦距 `5O<U~'d  
3.8.2透镜（厚透镜）的基点位置与焦距计算公式 WxWgY}`  
3.8.3薄透镜与薄透镜组 E4T?8TO$o%  
3.9理想光学系统共轴多光组复合的实用方法 <*8nv.PX*  
3.9.1正切计算法 BXZ( %tnY  
3.9.2截距计算法 j<"0ym)A  
3.10实际光学系统基点位置和焦距的计算 _&19OD
%  
3.10.1求像方基点位置与焦距——正向光路计算 TN7kt]a2  
3.10.2求物方基点位置与焦距——反向光路计算 ~Xh(JK]  
习题3 "h2;65
@  
思考题3 zp% MK+x  
第4章矩阵方法在近轴光学中的应用 4{}u PbS  
4.1共轴球面系统的作用矩阵 r1}7Q7-z  
4.1.1折射矩阵 )#xd]~<
 
4.1.2传递矩阵 t{F6+dp  
4.1.3共轴球面系统的作用矩阵 jMW|B  
4.2共轴球面系统的物像关系矩阵 Y 0$m~}j  
4.3矩阵方法在薄透镜系统中的应用 %
nFZA)B[  
习题4 X
xB*lX  
第5章平面元件与棱镜系统 UF D_  
5.1平面折射与平行平板玻璃的成像性质 UF,T  
5.1.1光线经过平面的折射 KD-0NO=oL  
5.1.2光线经平行平板玻璃的折射 ZH0 ~:  
5.1.3平行平板玻璃的“等效空气层”概念 A>R ^iu  
5.2折射棱镜 p KKn  
5.3楔镜 8%arA"#S  
5.4平面反射镜与平面镜系统 _~HGMC)  
5.4.1平面镜的成像特性 +\"@2mOH{+  
5.4.2平面镜的旋转效应 @2YO_rL[  
5.4.3两面角镜的成像特性 ]r'b(R; S  
5.5反射棱镜 rH8?GR0<  
5.5.1反射棱镜的基本概念 A5ktbj&gy<  
5.5.2反射棱镜的视场角 '9$xOrv  
5.5.3平面反射系统的转像规律分析 j(va#f#  
5.5.4反射棱镜的展开及其理论结构尺寸的计算 ~ Z%>N  
5.5.5棱镜的偏差 #)my)}o\p  
5.6光学铰链  4>0xS-  
5.7矢量分析计算方法在平面镜系中的应用 w?oIKj  
5.7.1矢量形式的反射定律 Da?0B9'  
5.7.2矢量形式的折射定律
|PI.xl:ch  
5.7.3矢量绕定轴转动公式 i
T 4H@  
5.8平面反射系统中物像关系的矩阵表示方法 XfViLBY( >  
习题5 2>ce(4Gky  
第6章眼睛与典型目视光学系统的工作原理 C\$7C5/  
6.1 眼睛 r}"Ty  
6.1.1眼睛的构造和主要光学常数 5IVASqYp  
6.1.2模型眼与简化眼 
J\m7U  
6.1.3眼睛的主要特性 ,i>5\Yl%  
6.2放大镜和显微镜系统的工作原理 Q1buuF#CU&  
6.2.1放大镜的工作原理 CDU^X$Q  
6.2.2显微镜的工作原理 yK{;72  
6.3 望远系统的工作原理 0ZkA.p  
6.3.1望远系统的工作原理与主要性质 #<yR:3  
6.3.2望远系统的视角放大率 gbXzD`WQ  
6.3.3望远（镜）系统的基本类型 axXAy5  
6.4 目视光学仪器的视度调节 :S~XE  
6.5 理想光学系统的分辨率 =qIJXV  
习题6 iOjmj0  
第7章光学系统中光束的限制 AL H^tV?  
7.1实际光学系统中的光阑及其作用 dYfVox;  
7.2光学系统的孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳 1G{$ B^ f  
7.3视场光阑、窗以及渐晕的概念 +es.V /  
7.3.1视场光阑、入射窗和出射窗 AD*+?%hj  
7.3.2渐晕 +~w '?vNc  
7.4光阑设置的原则和几种典型系统光束限制的分析 (Pvch!  
7.4.1光阑设置的原则 xCoQ>.4p  
7.4.2几种典型光学系统的光阑设置与光束限制 gmJJ(}HVz  
7.5远心光路（焦阑光路）（米） ?>4^e:  
7.5.1物方远心光路 BO
/2kL8*  
7.5.2像方远心光路 &S''fxGL  
7.6场镜 Ddt(*z /  
7.7物空间在平面上成像的清晰深度——光学系统的景深 Rjm5{aa-  
7.7.1照相物镜的成像空间深度 ,((5|MbM/  
7.7.2望远系统的成像空间深度 h7gH4L!'u  
习题7 oVc_(NH-  
第二篇光度学与色度学基础 +c\fDVv  
第8章光度学的基本概念与光学系统中光能损失的计算 @-!w,$F)%d  
8.1光能与光度学的基本概念 vERsrg;(  
8.1.1立体角的概念与计算 7Py8!  
8.1.2辐（射能）通量、光谱光视效率（视见函数）与光通量 `(*5
yXC  
8.1.3发光强度 b4oZ@gVR;  
8.1.4（光）照度 N9,n/t  
8.1.5光出射度 ywi Shvi8  
8.1.6（光）亮度  '=%vf  
8.1.7光度学各主要光度量名称、单位及其换算关系 G^)|c<'M  
8.2光学系统中光通量与光亮度的传递 i>b^n+74>  
8.2.1光束在均匀透明的同种介质中的传播 e:NzpzI"v  
8.2.2光束在介质分界面折射、反射后，光亮度的变化规律 
B1*%pjy  
8.3光学系统中光能损失的计算 3YA !2  
8.3.1光学系统中光能损失的分析与计算 .i[Tp6'%,  
8.3.2光学系统透过率的计算 lt}|
Y9h  
8.4像平面的照度 E*rDwTd  
8.4.1轴上像点照度公式 #_|b;cf  
8.4.2轴外像点的照度公式 Jw;J$ u!d  
8.5眼睛直接观察与通过仪器观察时像的主观亮度 S`"IM?  
8.5.1眼睛直接观察物体时像的主观亮度 9at7$Nq  
8.5.2通过仪器观察时像的主观亮度 B-r9\fi,  
习题8 `9b D%M  
第9章色度学基础 D&Ngg)_Mq  
9.1颜色视觉与色度学的基本概念 IE'OK  
9.1.1人眼的颜色视觉特性 1wGd5>GDA  
9.1.2颜色的分类与彩色的三特性 $zxC
v7  
9.1.3颜色的混合与匹配 >q[Elz=dI  
9.2标准色度系统与色度计算 8.]dThaq  
9.2.1CIE1931-RGB色度系统
9I^_
n+E  
9.2.2CIE1931标准色度系统 2{@: :JZ  
9.2.3CIE1964补充标准色度系统 - DL/Hk_r  
9.2.4均匀色品图及均匀颜色空间 ]7'Q2OU7  
9.2.5CIE标准施照体与标准光源 r(i<H%"Z  
9.2.6CIE色度计算举例 .o.@cLdU  
第三篇典型应用光学系统 uop_bJ  
第10章望远镜与望远系统外形尺寸计算 1*;?uC\  
10.1望远镜中的转像系统 F}i rCi47c  
10.1.1棱镜转像系统 4.CLTy3W  
10.1.2透镜转像系统 3lA<{m;V  
10.2望远镜的变倍——可变放大率的望远镜 kTs)u\r.  
10.2.1间断变倍望远系统 YR~g&E#U^  
10.2.2连续变倍望远系统 8oN4!#:  
10.3望远系统的调焦方式内调焦望远镜 F N(&3Ull  
10.3.1外调焦系统 UI>-5,X  
10.3.2内调焦系统——内调焦望远镜 1`B5pcuI  
10.4光学测距原理与系统 4?72TBl]  
10.4.1单眼（合像）测距仪 uR@\/6!@  
10.4.2双眼体视测距仪 r`28fC  
10.5望远（镜）系统的光学性能与主要技术要求 4lvo9R
 
10.5.1分辨率α HTkce,dQ  
10.5.2视放大率г zS|%+er~zO  
10.5.3视场角2ω *R1x^t+)  
10.5.4出瞳直径D′ r")=Z1y  
10.5.5出瞳距离lZ′ oBKZ$&_h  
10.6望远系统的物镜和目镜 EUUj-
.dEN  
10.6.1望远物镜的光学特性和类型 q0DoR@  
10.6.2望远系统目镜的特点及常用类型 "wexG]R=5  
10.7望远系统的外形尺寸计算 <(#cPV@j  
10.7.1光学系统外形尺寸计算的主要任务与内容 0#sk]Qz  
10.7.2望远系统的外形尺寸计算举例 cnCUvD]'  
10.8 光学天文望远镜的发展与LAMOST的创新 HmRwh  
10.8.1光学天文望远镜的简要发展历程 ] p'+F  
10.8.2大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜（LAMOST） _.Uz!2  
第11章显微镜 <m UDx n  
11.1概述 -^\k+4
;  
11.2显微镜光学系统的基本组成与光学连接尺寸 q`9~F4\  
11.2.1显微镜光学系统的基本组成 %aL>n=$  
11.2.2显微镜的光学连接尺寸 #BlH)Cv  
11.3显微镜的光学特性与主要光学性能指标 {&w%3  
11.3.1显微镜的光束限制结构特点 sks_>BM  
11.3.2显微镜的视场光阑和视场 mj5A*%"W  
11.3.3显微镜的分辨率 .'D+De&y  
11.3.4显微镜的放大倍率及适用放大倍率 uyjZmT/-  
11.3.5显微镜的成像深度（景深） Z0`?  
11.4显微镜的物镜和目镜 5g/^wKhKG  
11.4.1显微物镜 fbo64$!hZ  
11.4.2显微目镜 owYfrf3ZLX  
11.5显微镜的照明系统（米） k_O"bsI)  
11.5.1对照明系统的要求 ,FS iE\  
11.5.2主要的照明方式与照明系统 '#u2q=n4*  
第12章照相与投影系统 EkWe6m  
12.1照相机的工作原理 ><`.(Z5c  
12.2照相物镜的主要性能与基本类型 (IJf2  
12.2.1照相物镜的主要性能 q2gc.]K\  
12.2.2照相物镜的基本类型 )@SIFE  
12.2.3变焦距照相物镜（*） J8? 6yd-7  
12.3 照相机的分类和基本结构 glk I9~  
12.3.1照相机的分类 Ra~n:$tg2  
12.3.2传统胶片式单反照相机的基本结构 B>a`mFM  
12.3.3数码照相机的原理、主要性能参数及特点 >`,v?<>+  
12.4放映投影系统的工作原理及其类别 fVR ~PG0  
12.5投影系统与投影物镜的主要光学性能参数 ;M4N=G Wd4  
12.6微显示投影机（★） -b)p6>G-C  
第13章纤维光学与光纤传像系统 z13"S(5D~  
13.1阶跃光纤的传光机理与主要性能参数 V~e1CZ(2X  
13.1.1阶跃光纤中光波传播规律分析——表面波机理 D8[&}D4  
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 Wc`Vcn1  
13.2阶跃多模光纤与单模光纤 G/<{:R"  
13.2.1阶跃多模光纤传输的模式与归一化波导常数V >KGQ#hnH  
13.2.2单模光纤 "NC(^\l/  
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 ua7I K~8l  
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 5:n&G[Md  
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 r=&PUT+vt  
13.3.3自聚焦透镜的成像规律——近轴成像 :GL|:  
13.4无源光纤传像原理、器件与系统 -!;vX @  
13.4.1光纤传像束的传像机理与主要性能指标 vc^PXjX  
13.4.2光纤传像系统（光纤望远系统，光纤内窥镜） R+!2 j  
第四篇 光学系统的像质评价与应用ZEMAX Kau*e8  
软件进行光学设计的基本方法 m{+lG*  
第14章光学系统的像质评价 H~Q UN  
14.1用几何像差表征光学系统像质的基本概念与方法 Dq2eX;c@  
14.1.1轴上点的光束结构与像差 TvI}yaCu/x  
14.1.2轴外点的子午与弧矢光束结构与像差表示 mjs*Z{_F^  
14.1.3垂轴几何像差 >(%im:_  
14.2几何点列图的像质评价方法 * k=L  
14.3光学系统成像质量的波像差表示与瑞利判据 |G%MiYd  
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 ~xvQ?c?-  
14.5光学传递函数评价像质的基本概念 :I<%.|8  
14.6典型光学系统成像质量评价与指标 1egryp  
14.6.1望远镜与显微镜成像质量评价 .iew5.eB+  
14.6.2照相系统与摄影物镜像质评价 m^]/ /j  
14.7ZEMAX中的像质评价方法 tQ2*kE  
第15章应用ZEMAX的光学自动设计原理与方法 Z$WT ~V  
15.1光学自动设计基本概念 _MMz x2}  
15.1.1光学自动设计基本原理 $T3/*xN  
15.1.2阻尼最小二乘法 JanLJe)  
15.1.3评价函数的构成与权因子 +[~\\X  
15.2ZEMAX评价函数 vO4 &ZQ>6  
15.2.1ZEMAX评价函数的构建 cMK6  
15.2.2ZEMAX评价函数中的操作符 ;iS}<TA  
15.2.3默认评价函数 Aoa0czC~  
15.3常用几何像差控制在评价函数中的实现 G9VzVx#T#  
15.3.1ZEMAX中内建几何像差控制符与特点 ,LzS"lmmo  
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 fJ\Ys;l[j  
15.4利用ZEMAX像质优化与设计举例 }T(|\ X  
15.4.1消色差双胶合望远镜物镜设计 eh)J'G]G  
15.4.2光路中有棱镜的望远物镜设计 t.

knYO)  
15.4.3显微物镜设计 R9=,T0Y p  
15.4.4目镜设计 Ud{-H_m+  
15.4.5变焦物镜设计 1N#TL"lMS  
参考文献