《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。
jczq`yW t`u!]DHv k1fRj_@WPT 3cC }'j 平装:593页
S}7>RHe 品牌:高等教育出版社
"2;N2=~7 定价:59元
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2B` 8eb *Jt8
+'XhC#: hYb9`0G"2 目录
IN^_BKQt 第一篇几何光学的基本概念与成像理论
F=}Z51|:~ 第1章几何光学基本定律与成像基本概念
|scUo~ 1.1几何光学的基本概念
nwf7M#3d 1.1.1光波
{?i)K X^ 1.1.2光源(发光体,发光点)
YqU/\f+ 1.1.3波面
D9-Lg% 1.1.4光线
Km*<Kfcz 1.1.5光束
?/d!R]3 1.2光的传播规律——几何光学的基本定律
]k*1KP 1.2.1光的直线传播定律
W-D[z#)/Y 1.2.2光的独立传播定律
^,V[nfQR 1.2.3反射定律与折射定律
I=[cZ;t 1.2.4折射率
oT3Y!Y3=< 1.2.5反射光与折射光的能量分布
};sMU6e 1.2.6全反射(完全内反射)及其应用
&+r4 1.2.7光路的可逆原理
K"l0w**Og# 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
!kXeO6X@m 1.3费马原理
|4Ha?W 1.4马吕斯定律
M<[?g5=# 1.5光学系统及成像的基本概念
(M`|'o! 1.5.1光学系统的基本概念
Oh`2tc- 1.5.2成像的基本概念
mP-2s;q 习题1
h\y-L~2E 思考题1
/ L~u02? 第2章共轴球面系统的成像理论
bGv4.:) 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
8Rxc&`_X 2.1.1符号规则
)#`H."Z 2.1.2实际光线经(单折射)球面折射的光路计算公式
m;/i<:` 2.1.3实际光线经共轴球面系统的光路计算公式
x~/+RF XF 2.1.4轴上单色物点经单折射球面成像性质的分析
&qRJceT( 2.2单折射球面的近轴光路计算公式与近轴成像规律
DJP6TFT&G 2.2.1单个折射球面的近轴光路计算公式
;&?pd"^<_Z 2.2.2单折射球面的近轴成像规律
EXpSh} 2.3 共轴球面系统的近轴像面位置与放大率的计算
- DL"-%X. 2.3.1共轴球面系统近轴区的转面过渡公式组
np6HUH 2.3.2共轴球面系统近轴像面位置的计算
k^%_V|&W/( 2.3.3共轴球面系统近轴区的拉—赫不变式与放大率计算
G;]:$J 2.4球面反射镜的成像规律
Y\?j0X; 2.4.1球面反射镜的物像位置关系式
($WE=biZ& 2.4.2球面反射镜的成像放大率与拉—赫不变式
(ZPXdr 2.4.3球面反射镜的应用
mU G
%LM 习题2
~7SH4Cr 思考题2
^?"^Pmw
第3章理想光学系统的成像理论
z{?4*Bq 3.1理想光学系统与“共线成像”的基本概念
W9R`A 3.2共轴理想光学系统的基点、基面与焦距
0"4@;e_)> 3.2.1主面和主点
QnKC#
3.2.2焦点和焦面
rt b* n~ 3.2.3焦距
2u:4$x8 3.2.4节点、节面
"=|t ~` 3.3理想光学系统物像间的解析关系
+LzovC@^ 3.3.1决定光学系统物像共轭点位置的基本公式
(@&I_>2Q 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
JBcY!dy-d 3.3.3理想光学系统的诸放大率及其相互关系
-G b-^G 3.3.4光束的会聚度与光学系统的光焦度、屈光度
-(;LQDG | 3.4理想光学系统的图解求像方法
)U(u>SV(\ 3.4.1 光线描迹图解法
7+XM3 3.4.2直角坐标图解法
% vS8?nG 3.5理想光学系统的物像关系特性曲线
\&q=@rJp(z 3.5.1物像位置共轭特性曲线
O&$0&dhc 3.5.2放大率特性曲线
?R6`qe_F 3.6光学系统的基本类型
b!a
%YLL 3.6.1焦距f和f′具有相反符号的系统——第一型系统
SS8ocGX 3.6.2焦距f和f′具有相同符号的系统——第二型系统
9]$`)wZ 3.7理想光学系统的组合
v>-YuS 3.8透镜
p&3>
`C 3.8.1单折射球面的基点、基面位置与焦距
ybvI?# 3.8.2透镜(厚
透镜)的基点位置与焦距计算公式
I@./${o 3.8.3薄透镜与薄透镜组
Y60"M4j 3.9理想光学系统共轴多光组复合的实用方法
+1@AGJU3 3.9.1正切计算法
aRwnRii 3.9.2截距计算法
Ew4g'A:H 3.10实际光学系统基点位置和焦距的计算
C\Ayv)S#2 3.10.1求像方基点位置与焦距——正向光路计算
Hj~O49%j& 3.10.2求物方基点位置与焦距——反向光路计算
Lq04T0 习题3
Q}P-$X+/ n 思考题3
E`AYee%l 第4章矩阵方法在近轴光学中的应用
g6euXI 4.1共轴球面系统的作用矩阵
$D_HZ"ytu 4.1.1折射矩阵
}lfn0 %(@ 4.1.2传递矩阵
0IzZKRw 4.1.3共轴球面系统的作用矩阵
l$XA5#k
4.2共轴球面系统的物像关系矩阵
-g~~] K% 4.3矩阵方法在薄透镜系统中的应用
\4s;!R! 习题4
]Oso#GYD 第5章平面元件与棱镜系统
T[2}p=<% 5.1平面折射与平行平板玻璃的成像性质
4/MNqit+ 5.1.1光线经过平面的折射
#s+Q{2s 5.1.2光线经平行平板玻璃的折射
tWk{1IL 5.1.3平行平板玻璃的“等效空气层”概念
!F7: i 5.2折射棱镜
`K?1L{p'4 5.3楔镜
9X]f [^ 5.4平面反射镜与平面镜系统
V/bH^@,sA 5.4.1平面镜的成像特性
LK+felL 5.4.2平面镜的旋转效应
-P#nT 2 5.4.3两面角镜的成像特性
(=JueF@J 5.5反射棱镜
-1W 5.5.1反射棱镜的基本概念
J
Jy{@[m 5.5.2反射棱镜的视场角
ma]?
)1<{ 5.5.3平面反射系统的转像规律分析
SE!L : 5.5.4反射棱镜的展开及其理论结构尺寸的计算
f z%tA39m 5.5.5棱镜的偏差
( V4G<-jG 5.6光学铰链
o}~3JBnT 5.7矢量分析计算方法在平面镜系中的应用
Y:pRcO.4g 5.7.1矢量形式的反射定律
hTw}X.<4 5.7.2矢量形式的折射定律
mo9$NGM&} 5.7.3矢量绕定轴转动公式
;$;rD0i| 5.8平面反射系统中物像关系的矩阵表示方法
0&$xX!] 习题5
jG8;]XP 第6章眼睛与典型目视光学系统的工作原理
}m_t$aaUc1 6.1 眼睛
kF-TG3 6.1.1眼睛的构造和主要光学常数
hTTfJDF 6.1.2模型眼与简化眼
,so4Lb(vG 6.1.3眼睛的主要特性
Wc;+2Hl[@ 6.2放大镜和显微镜系统的工作原理
8]C1K
Zs 6.2.1放大镜的工作原理
kCp)!hVQ 6.2.2显微镜的工作原理
DHzkRCM 6.3 望远系统的工作原理
Wk[)+\WQ? 6.3.1望远系统的工作原理与主要性质
_,Q[2gQ5N 6.3.2望远系统的视角放大率
xG%*PNM0q 6.3.3望远(镜)系统的基本类型
t w!.%_1^ 6.4 目视光学仪器的视度调节
C*G/_`?9 6.5 理想光学系统的分辨率
,}<RrUfD 习题6
#!d]PH746 第7章光学系统中光束的限制
,?y7,nb 7.1实际光学系统中的光阑及其作用
k7T
alR 7.2光学系统的孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳
ifrq 7.3视场光阑、窗以及渐晕的概念
vYzVY\ 7.3.1视场光阑、入射窗和出射窗
1S*P"8N}0h 7.3.2渐晕
+*a7GttU 7.4光阑设置的原则和几种典型系统光束限制的分析
{!t=n 7.4.1光阑设置的原则
stXda@y<p 7.4.2几种典型光学系统的光阑设置与光束限制
#=x+
[d+ 7.5远心光路(焦阑光路)(米)
xt))]aH 7.5.1物方远心光路
xBWx+My 7.5.2像方远心光路
s3< F 7.6场镜
8.2`~'V 7.7物空间在平面上成像的清晰深度——光学系统的景深
g)cY\`&W8 7.7.1照相物镜的成像空间深度
Omb.53+ 7.7.2望远系统的成像空间深度
%uuH^ A 习题7
w \DspF 第二篇光度学与色度学基础
7TdQRB 第8章光度学的基本概念与光学系统中光能损失的计算
Ff)@L-Y\K 8.1光能与光度学的基本概念
[<Jp#&u6sb 8.1.1立体角的概念与计算
k<Oy%+C 8.1.2辐(射能)通量、光谱光视效率(视见函数)与光通量
R&!]Rl9hf 8.1.3发光强度
UoRDeYQ`E 8.1.4(光)照度
_n_sfT6)B 8.1.5光出射度
e
Y DUon 8.1.6(光)亮度
y.ql#eQ, 8.1.7光度学各主要光度量名称、单位及其换算关系
;^ov~PPl 8.2光学系统中光通量与光亮度的传递
_H2tZ%RM 8.2.1光束在均匀透明的同种介质中的传播
0BFz7 8.2.2光束在介质分界面折射、反射后,光亮度的变化规律
GBr,LN 8.3光学系统中光能损失的计算
kjX7- ZPY 8.3.1光学系统中光能损失的分析与计算
eP?~-# 8.3.2光学系统透过率的计算
R8uj3!3^ 8.4像平面的照度
pz @km 8.4.1轴上像点照度公式
sDAK\#z 8.4.2轴外像点的照度公式
Gc^t%Ue-H) 8.5眼睛直接观察与通过仪器观察时像的主观亮度
/f]/8b g> 8.5.1眼睛直接观察物体时像的主观亮度
Um'Ro 4 8.5.2通过仪器观察时像的主观亮度
tj0Qr-/ 习题8
P'F~\**5 第9章色度学基础
"ZqEP R) 9.1颜色视觉与色度学的基本概念
B{99gwMe] 9.1.1人眼的颜色视觉特性
E[*0Bo] 9.1.2颜色的分类与彩色的三特性
YM8rJ- 9.1.3颜色的混合与匹配
V" }*"P-% 9.2标准色度系统与色度计算
Pl?}>G 9.2.1CIE1931-RGB色度系统
LUG9 #. 9.2.2CIE1931标准色度系统
gi 5XP]z 9.2.3CIE1964补充标准色度系统
,\}k~ U99 9.2.4均匀色品图及均匀颜色空间
yF;?Hg 9.2.5CIE标准施照体与标准
光源 _eh3qs: 9.2.6CIE色度计算举例
HSC6;~U 第三篇典型应用光学系统
g41<8^( 第10章
望远镜与望远系统外形尺寸计算
kkL(;H:% 10.1望远镜中的转像系统
lfgtcR {l5 10.1.1棱镜转像系统
FR(QFt!g 10.1.2透镜转像系统
R Y9.n 10.2望远镜的变倍——可变放大率的望远镜
( mt*y]p? 10.2.1间断变倍望远系统
jf 8w7T 10.2.2连续变倍望远系统
u9,=po=+7f 10.3望远系统的调焦方式内调焦望远镜
G}q<{<+$ 10.3.1外调焦系统
FXxN>\76. 10.3.2内调焦系统——内调焦望远镜
2;h+;G 10.4光学测距原理与系统
I<KCt2:X 10.4.1单眼(合像)测距仪
,A?{~?u. 10.4.2双眼体视测距仪
FF jRf 10.5望远(镜)系统的光学性能与主要技术要求
V4Qz*z% 10.5.1分辨率α
d96fjj~ 10.5.2视放大率г
]h0Y8kpd 10.5.3视场角2ω
D>S8$]^Dm 10.5.4出瞳直径D′
G-ZhGbAI7 10.5.5出瞳距离lZ′
A`g.[7 10.6望远系统的物镜和目镜
_V&x`ks 10.6.1望远物镜的光学特性和类型
[)0
R'xL6 10.6.2望远系统目镜的特点及常用类型
\D ^7Z97 10.7望远系统的外形尺寸计算
`}Eh[EOHJ 10.7.1光学系统外形尺寸计算的主要任务与内容
7<vy;"wB 10.7.2望远系统的外形尺寸计算举例
=CE HRny 10.8 光学天文望远镜的发展与LAMOST的创新
!;jgzi?z 10.8.1光学天文望远镜的简要发展历程
nqrDT1b** 10.8.2大天区面积多目标
光纤光谱天文望远镜(LAMOST)
w~p4S+k& 第11章显微镜
>ks3WMm 11.1概述
i:{:xKiC a 11.2显微镜光学系统的基本组成与光学连接尺寸
AT-0}9z{ 11.2.1显微镜光学系统的基本组成
DgVyy&7> 11.2.2显微镜的光学连接尺寸
/K[]B]1NE 11.3显微镜的光学特性与主要光学性能指标
[Zh2DNp 11.3.1显微镜的光束限制结构特点
ps"9;4P 11.3.2显微镜的视场光阑和视场
fH; |Rm 11.3.3显微镜的分辨率
x!>d
6lgej 11.3.4显微镜的放大倍率及适用放大倍率
#U:0/4P( 11.3.5显微镜的成像深度(景深)
|K6nOX!i 11.4显微镜的物镜和目镜
8pd&3G+ 11.4.1显微物镜
ML"_CQlE7 11.4.2显微目镜
UYH|?Jw!N 11.5显微镜的
照明系统(米)
PMQb\%iE" 11.5.1对照明系统的要求
{rz>^ 11.5.2主要的照明方式与照明系统
9Il'E6
J 第12章照相与投影系统
,Io0ZE>`V 12.1照相机的工作原理
b#e]1Q 12.2照相物镜的主要性能与基本类型
!eV^Ah>PZ 12.2.1照相物镜的主要性能
V@Ax}<$A 12.2.2照相物镜的基本类型
$vz_%Y 12.2.3变焦距照相物镜(*)
N-Qu/,~+ 12.3 照相机的分类和基本结构
FXcc1X/ 12.3.1照相机的分类
dWMccn;-m 12.3.2传统胶片式单反照相机的基本结构
V, E9Uds 12.3.3数码照相机的原理、主要性能
参数及特点
5VuCU 12.4放映投影系统的工作原理及其类别
xNn>+J 12.5投影系统与投影物镜的主要光学性能参数
Q:kwQg:~ 12.6微显示投影机(★)
0=2H9v 第13章纤维光学与光纤传像系统
Rz)v-Yu 13.1阶跃光纤的传光机理与主要性能参数
dP?nP(l 13.1.1阶跃光纤中光波传播规律分析——表面波机理
L(W%~UGN
V 13.1.2光在阶跃直圆柱光纤中的传播规律及主要性能参数
B$@1QG 13.2阶跃多模光纤与单模光纤
\MF3CK@/ 13.2.1阶跃多模光纤传输的模式与归一化波导常数V
gh.w Li$+ 13.2.2单模光纤
y/z9Ce*> 13.3渐变折射率光纤的传光机理与自聚焦透镜的成像特性
1<;\6sg 13.3.1非均匀介质中的光线理论——程函方程与光线微分方程
j)<;g( 13.3.2平方律分布的自聚焦光纤中的光线传播轨迹与规律分析
QziN] 13.3.3自聚焦透镜的成像规律——近轴成像
jQO*oq} 13.4无源光纤传像原理、器件与系统
(\T8!s{AO 13.4.1光纤传像束的传像机理与主要性能指标
4fZY8 13.4.2光纤传像系统(光纤望远系统,光纤内窥镜)
=`r ppO 第四篇 光学系统的像质评价与应用ZEMAX
V|+ `L- 软件进行光学设计的基本方法
MiRibHXI, 第14章光学系统的像质评价
B >ms`|q=l 14.1用几何像差表征光学系统像质的基本概念与方法
)-MA!\=< 14.1.1轴上点的光束结构与像差
~GAlNIv] 14.1.2轴外点的子午与弧矢光束结构与像差表示
^-
u[q-
! 14.1.3垂轴几何像差
qn5yD!1 14.2几何点列图的像质评价方法
M-{b 14.3光学系统成像质量的波像差表示与瑞利判据
Z83q- 14.4基于点扩散函数的空域像质评价方法(中心点亮度)与斯特列尔准则
?ykVf O' 14.5光学传递函数评价像质的基本概念
(7M^-_q]D 14.6典型光学系统成像质量评价与指标
A9NOeE 14.6.1望远镜与显微镜成像质量评价
d4b 9rtM 14.6.2照相系统与摄影物镜像质评价
VaOpO8y` 14.7ZEMAX中的像质评价方法
d/"gq}NT 第15章应用ZEMAX的光学自动设计原理与方法
Ry3+/] 15.1光学自动设计基本概念
}qG?Vmq*R[ 15.1.1光学自动设计基本原理
le
"JW/BD 15.1.2阻尼最小二乘法
EGp~Vo- 15.1.3评价函数的构成与权因子
aeN}hG 15.2ZEMAX评价函数
yBpW#1= 15.2.1ZEMAX评价函数的构建
v!WU |=u 15.2.2ZEMAX评价函数中的操作符
oG|?F4l* 15.2.3默认评价函数
_lP4ez
Y 15.3常用几何像差控制在评价函数中的实现
"`gf y 15.3.1ZEMAX中内建几何像差控制符与特点
h;cB_6vt 15.3.2评价函数中常用独立几何像差复合控制操作符的构建
6ON 15.4利用ZEMAX像质优化与设计举例
?$>u!V<' 15.4.1消色差双胶合望远镜物镜设计
Y&ct+w]% 15.4.2光路中有棱镜的望远物镜设计
QO1A976o 15.4.3显微物镜设计
"Nk=g~| 15.4.4目镜设计
j1'xp`jgv 15.4.5变焦物镜设计
DDqC}l_ 参考文献