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。 K 5[ 3WHQ  
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目录 ~T9[\nU\  
第一篇几何光学的基本概念与成像理论  Z.JTq~`I  
第1章几何光学基本定律与成像基本概念 [_@OCiV5)  
1.1几何光学的基本概念 .#|pje^  
1.1.1光波 :[3\jLrc  
1.1.2光源（发光体，发光点） P s;:g0  
1.1.3波面 w[-Bsf  
1.1.4光线 KW<CU'  
1.1.5光束 (J*0/7 eX  
1.2光的传播规律——几何光学的基本定律 XU7bWafy  
1.2.1光的直线传播定律 yqwr0yDAl  
1.2.2光的独立传播定律 8{u01\0}  
1.2.3反射定律与折射定律 ?2;G_P+  
1.2.4折射率 )' #(1 ,1k  
1.2.5反射光与折射光的能量分布 gId+hxFa:r  
1.2.6全反射（完全内反射）及其应用 V 
 ""  
1.2.7光路的可逆原理 _I!&w!3oM  
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 Ls{fCi/2F  
1.3费马原理 6 -}gqkR  
1.4马吕斯定律 r~!lD9R~  
1.5光学系统及成像的基本概念 Ex3woT-  
1.5.1光学系统的基本概念 OLwxGRYX  
1.5.2成像的基本概念 Le!I-i(aD  
习题1 \2!$HA7P  
思考题1 p%-9T>og  
第2章共轴球面系统的成像理论 }^q#0`e(y  
2.1子午面内实际光线经共轴球面系统折射的光路计算公式 }d(6N&;"zN  
2.1.1符号规则 VUb*,/h
xa  
2.1.2实际光线经（单折射）球面折射的光路计算公式 %ZK}y{u\  
2.1.3实际光线经共轴球面系统的光路计算公式 *gn*S3Is[j  
2.1.4轴上单色物点经单折射球面成像性质的分析 .$iIr:Tc>  
2.2单折射球面的近轴光路计算公式与近轴成像规律 x?IT#ty  
2.2.1单个折射球面的近轴光路计算公式 )EoG@:[  
2.2.2单折射球面的近轴成像规律 ($kwlj~c  
2.3 共轴球面系统的近轴像面位置与放大率的计算 Cn<x  
2.3.1共轴球面系统近轴区的转面过渡公式组 w6_}] &F  
2.3.2共轴球面系统近轴像面位置的计算 <4g^c&  
2.3.3共轴球面系统近轴区的拉—赫不变式与放大率计算 `upNP/,  
2.4球面反射镜的成像规律 b}:Z(L,\  
2.4.1球面反射镜的物像位置关系式 |=POV]K  
2.4.2球面反射镜的成像放大率与拉—赫不变式 ./d (@@  
2.4.3球面反射镜的应用 YaU A}0cW  
习题2 XvdhPOMy  
思考题2 zBbTj IFQ  
第3章理想光学系统的成像理论 LHb{9x  
3.1理想光学系统与“共线成像”的基本概念 6D],275`J  
3.2共轴理想光学系统的基点、基面与焦距 2wd(0K}b  
3.2.1主面和主点 $H
^6I8>  
3.2.2焦点和焦面 QVpZA,  
3.2.3焦距 j4h 7q<  
3.2.4节点、节面 &ly[mBP~  
3.3理想光学系统物像间的解析关系 8~i@7~ J  
3.3.1决定光学系统物像共轭点位置的基本公式 1;W>ceN"  
3.3.2理想光学系统拉一赫不变式与系统物方、像方的焦距比 uOQ5.S+  
3.3.3理想光学系统的诸放大率及其相互关系 5 Jhl4p}w  
3.3.4光束的会聚度与光学系统的光焦度、屈光度 |1D`
v9  
3.4理想光学系统的图解求像方法 vF,l?cU~  
3.4.1 光线描迹图解法 `4CRpz  
3.4.2直角坐标图解法 ;IT^SHym  
3.5理想光学系统的物像关系特性曲线 RjDFc:bB  
3.5.1物像位置共轭特性曲线 5+UiAc$  
3.5.2放大率特性曲线 u2t<auE9^  
3.6光学系统的基本类型 2Y+*vNs3  
3.6.1焦距f和f′具有相反符号的系统——第一型系统 i]nE86.;  
3.6.2焦距f和f′具有相同符号的系统——第二型系统 \&H%k   
3.7理想光学系统的组合 CbZ1<r" /  
3.8透镜 Aq"_hjp  
3.8.1单折射球面的基点、基面位置与焦距 xn"g_2Hi  
3.8.2透镜（厚透镜）的基点位置与焦距计算公式 v!,O7XGH~  
3.8.3薄透镜与薄透镜组 -cKR15  
3.9理想光学系统共轴多光组复合的实用方法 F!xK#~e  
3.9.1正切计算法 4Qv|Z+$i  
3.9.2截距计算法 W.a/k7 p  
3.10实际光学系统基点位置和焦距的计算 YblRwic  
3.10.1求像方基点位置与焦距——正向光路计算 1jL?z6S  
3.10.2求物方基点位置与焦距——反向光路计算 k=@Q#=;*[W  
习题3 n'ro5D  
思考题3 g=pDC+  
第4章矩阵方法在近轴光学中的应用 J0#% *B  
4.1共轴球面系统的作用矩阵 0pR04"`;  
4.1.1折射矩阵 _5zR!|\^  
4.1.2传递矩阵 r (uM$R$o  
4.1.3共轴球面系统的作用矩阵 ~K[rQ  
4.2共轴球面系统的物像关系矩阵 <n><A+D  
4.3矩阵方法在薄透镜系统中的应用 R8 m/Nt2  
习题4 ,'!&Z *  
第5章平面元件与棱镜系统 a-3~HH  
5.1平面折射与平行平板玻璃的成像性质 `9ieTt  
5.1.1光线经过平面的折射 <fw[7=_)^  
5.1.2光线经平行平板玻璃的折射 E8xXr>j>#  
5.1.3平行平板玻璃的“等效空气层”概念 "CaVT7L  
5.2折射棱镜 |0&S>%=  
5.3楔镜 4Mprc~ 7vr  
5.4平面反射镜与平面镜系统 bfJDF(=h  
5.4.1平面镜的成像特性 vmoqsdZ/  
5.4.2平面镜的旋转效应 K)qmJ-Gub  
5.4.3两面角镜的成像特性 0h7\zoZ5  
5.5反射棱镜 ={fi&j  
5.5.1反射棱镜的基本概念 Pwq} ;+  
5.5.2反射棱镜的视场角 MwuH.# Ez  
5.5.3平面反射系统的转像规律分析 ESs)|t h  
5.5.4反射棱镜的展开及其理论结构尺寸的计算 {e~d^^N5  
5.5.5棱镜的偏差 &]euN~y  
5.6光学铰链 5`+*({  
5.7矢量分析计算方法在平面镜系中的应用 Kz%wMyZ:g  
5.7.1矢量形式的反射定律 u&qdrKx  
5.7.2矢量形式的折射定律 .,c8cq?  
5.7.3矢量绕定轴转动公式 ?*T`a oB  
5.8平面反射系统中物像关系的矩阵表示方法 4uz\
Me(  
习题5 "-hgeQX  
第6章眼睛与典型目视光学系统的工作原理 pS%Az)3RZ  
6.1 眼睛 }LM_VZj  
6.1.1眼睛的构造和主要光学常数 &L/C:<.  
6.1.2模型眼与简化眼 j#*K[  
6.1.3眼睛的主要特性 V=YK3){>A  
6.2放大镜和显微镜系统的工作原理 9orza<#  
6.2.1放大镜的工作原理 @1>83-p"X  
6.2.2显微镜的工作原理 }{lOsZA  
6.3 望远系统的工作原理 JK1b68n  
6.3.1望远系统的工作原理与主要性质 n\ IVpgP  
6.3.2望远系统的视角放大率 lyib+Sa ?`  
6.3.3望远（镜）系统的基本类型 m:h]nm  
6.4 目视光学仪器的视度调节 tHGK<rb  
6.5 理想光学系统的分辨率 }n<dyX
:a  
习题6 4yknX%[  
第7章光学系统中光束的限制 S"Efp/-  
7.1实际光学系统中的光阑及其作用 mV;7SBoT  
7.2光学系统的孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳 b*bR<|dTj  
7.3视场光阑、窗以及渐晕的概念 7mu%|!  
7.3.1视场光阑、入射窗和出射窗
;w1h)  
7.3.2渐晕 eZUK<&0x5  
7.4光阑设置的原则和几种典型系统光束限制的分析 H fRxgA@  
7.4.1光阑设置的原则 &o?pZ(\C  
7.4.2几种典型光学系统的光阑设置与光束限制 _-D(N/  
7.5远心光路（焦阑光路）（米） 5X  
7.5.1物方远心光路 .D7\Hao  
7.5.2像方远心光路 im&|H-  
7.6场镜 3{:d$- y  
7.7物空间在平面上成像的清晰深度——光学系统的景深 akNJL\b  
7.7.1照相物镜的成像空间深度 =^{^KHzIl3  
7.7.2望远系统的成像空间深度 _ p?q/-[4  
习题7 E&97;VH  
第二篇光度学与色度学基础 =U^B,q  
第8章光度学的基本概念与光学系统中光能损失的计算 L\b$1U!i  
8.1光能与光度学的基本概念 >z(6ADq  
8.1.1立体角的概念与计算 t rHj7Nw  
8.1.2辐（射能）通量、光谱光视效率（视见函数）与光通量 -5C
cuk>6  
8.1.3发光强度 A\=:h AQ  
8.1.4（光）照度 ;B7>/q;g  
8.1.5光出射度 c*3ilMP\4  
8.1.6（光）亮度 ln3
.TR*  
8.1.7光度学各主要光度量名称、单位及其换算关系 02SUyv(Mt  
8.2光学系统中光通量与光亮度的传递 87*R#((  
8.2.1光束在均匀透明的同种介质中的传播 Tp9LBF  
8.2.2光束在介质分界面折射、反射后，光亮度的变化规律 / {A]('t  
8.3光学系统中光能损失的计算 AKS(WNGEp  
8.3.1光学系统中光能损失的分析与计算 2[WQq)\  
8.3.2光学系统透过率的计算 D,X$66T ^  
8.4像平面的照度 jSddjs  
8.4.1轴上像点照度公式 vK6bpzI 3  
8.4.2轴外像点的照度公式 eqLETo@} *  
8.5眼睛直接观察与通过仪器观察时像的主观亮度 +[cm  
8.5.1眼睛直接观察物体时像的主观亮度 K<V(h#(.@  
8.5.2通过仪器观察时像的主观亮度 iA%3cpIc(Z  
习题8 t[#`%$%'  
第9章色度学基础 6k^vF~  
9.1颜色视觉与色度学的基本概念 wl!'Bck=  
9.1.1人眼的颜色视觉特性 ~kYF/B2*  
9.1.2颜色的分类与彩色的三特性 y{kXd1,  
9.1.3颜色的混合与匹配 hR. EZ|.  
9.2标准色度系统与色度计算 XbHcd8N T  
9.2.1CIE1931-RGB色度系统 IPJs$PtKok  
9.2.2CIE1931标准色度系统 ?lbX.+  
9.2.3CIE1964补充标准色度系统 'W$qi@f_s  
9.2.4均匀色品图及均匀颜色空间 qT}&XK`Q^  
9.2.5CIE标准施照体与标准光源 a8dR.  
9.2.6CIE色度计算举例 :CH'Bt4<  
第三篇典型应用光学系统 ;&[0 h)  
第10章望远镜与望远系统外形尺寸计算 2y,~i;;_  
10.1望远镜中的转像系统  gs9f2t  
10.1.1棱镜转像系统 J :,  
10.1.2透镜转像系统 [J:vSt  
10.2望远镜的变倍——可变放大率的望远镜 6.ap^9AD  
10.2.1间断变倍望远系统 \f._I+gJ  
10.2.2连续变倍望远系统 ]ImS@!Ajjx  
10.3望远系统的调焦方式内调焦望远镜 |rNm_L2  
10.3.1外调焦系统 OD*DHC2rN]  
10.3.2内调焦系统——内调焦望远镜 |z5olu$gVc  
10.4光学测距原理与系统 <01MXT-  
10.4.1单眼（合像）测距仪 6C)OO"Bc  
10.4.2双眼体视测距仪 ECl[v%R/6  
10.5望远（镜）系统的光学性能与主要技术要求 /wIZ '  
10.5.1分辨率α ukri7 n
*  
10.5.2视放大率г G-
rN?R.  
10.5.3视场角2ω )L_jR%2j  
10.5.4出瞳直径D′ ^B5Hjf9  
10.5.5出瞳距离lZ′ ^GL0|G=(1  
10.6望远系统的物镜和目镜 QI!:+8  
10.6.1望远物镜的光学特性和类型 Gew0Y#/  
10.6.2望远系统目镜的特点及常用类型 H#6J7\xcS  
10.7望远系统的外形尺寸计算 jQf1h|e  
10.7.1光学系统外形尺寸计算的主要任务与内容 ,m0=z
H4+:  
10.7.2望远系统的外形尺寸计算举例 8lbNw_U  
10.8 光学天文望远镜的发展与LAMOST的创新 CVu'uyy  
10.8.1光学天文望远镜的简要发展历程 Ih"f98lV  
10.8.2大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜（LAMOST） >o(*jZ  
第11章显微镜 vR:t4EJ`  
11.1概述 ;m;wSp  
11.2显微镜光学系统的基本组成与光学连接尺寸 {_Wtk@  
11.2.1显微镜光学系统的基本组成 RCoz;|c`P  
11.2.2显微镜的光学连接尺寸 Z^#7&Pv0  
11.3显微镜的光学特性与主要光学性能指标 >a^H7kp  
11.3.1显微镜的光束限制结构特点 S,J'Z:spf  
11.3.2显微镜的视场光阑和视场 3`-[95w  
11.3.3显微镜的分辨率 pW!]  
11.3.4显微镜的放大倍率及适用放大倍率 t+66kBN  
11.3.5显微镜的成像深度（景深） egKYlfe"  
11.4显微镜的物镜和目镜 hXYVi6(k  
11.4.1显微物镜 W6]iJ  
11.4.2显微目镜 rs\*$20  
11.5显微镜的照明系统（米） 0
z\=uQ0  
11.5.1对照明系统的要求 =axi0q?}
 
11.5.2主要的照明方式与照明系统 XjL( V1  
第12章照相与投影系统 ? BBDk  
12.1照相机的工作原理 idz6m]{~yT  
12.2照相物镜的主要性能与基本类型 V GM/ed5-  
12.2.1照相物镜的主要性能 M}us^t*  
12.2.2照相物镜的基本类型 #Etz}:%W  
12.2.3变焦距照相物镜（*） drF"kTD"7  
12.3 照相机的分类和基本结构 JCE364$$"  
12.3.1照相机的分类 <:/V`b3a  
12.3.2传统胶片式单反照相机的基本结构 Ip?Ueaei  
12.3.3数码照相机的原理、主要性能参数及特点 gNe{P~ $=  
12.4放映投影系统的工作原理及其类别 H2|w  
12.5投影系统与投影物镜的主要光学性能参数 >oLM2VJ  
12.6微显示投影机（★） mnG\UK,k  
第13章纤维光学与光纤传像系统 `/Z8mFs Y  
13.1阶跃光纤的传光机理与主要性能参数 -!7QH'  
13.1.1阶跃光纤中光波传播规律分析——表面波机理 T*LbZ"A  
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 ijC;"j/(  
13.2阶跃多模光纤与单模光纤 |1rBK.8  
13.2.1阶跃多模光纤传输的模式与归一化波导常数V x+%lNR  
13.2.2单模光纤 >e8t  
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 iSHNt0Nl  
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 "PnYa)?1  
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 $D8KEkW  
13.3.3自聚焦透镜的成像规律——近轴成像 IzkZ^;(N  
13.4无源光纤传像原理、器件与系统 Y|KX:9Y@  
13.4.1光纤传像束的传像机理与主要性能指标 NOo
&5@z;H  
13.4.2光纤传像系统（光纤望远系统，光纤内窥镜） /V:%}Z  
第四篇 光学系统的像质评价与应用ZEMAX J6\<>5A?  
软件进行光学设计的基本方法 W~R_- ]k@g  
第14章光学系统的像质评价 >}_c<`:  
14.1用几何像差表征光学系统像质的基本概念与方法 H| IsjC
c  
14.1.1轴上点的光束结构与像差 m_U__CZ}Tt  
14.1.2轴外点的子午与弧矢光束结构与像差表示 >>K) 4HYID  
14.1.3垂轴几何像差 <@e6zQG  
14.2几何点列图的像质评价方法 k|a{|2p  
14.3光学系统成像质量的波像差表示与瑞利判据 Cl i k  
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 (r:WG!I,  
14.5光学传递函数评价像质的基本概念 , lT8gQ|u  
14.6典型光学系统成像质量评价与指标 3-tp94`8}t  
14.6.1望远镜与显微镜成像质量评价 h&.9Q{D  
14.6.2照相系统与摄影物镜像质评价 nn5S7!  
14.7ZEMAX中的像质评价方法 CuU"s)  
第15章应用ZEMAX的光学自动设计原理与方法 p8o%H-Xk
 
15.1光学自动设计基本概念 EGU?54  
15.1.1光学自动设计基本原理 E$*I.i
_m  
15.1.2阻尼最小二乘法 h4!
$,%"''  
15.1.3评价函数的构成与权因子 ]TqcV8Q~  
15.2ZEMAX评价函数 d.2   
15.2.1ZEMAX评价函数的构建 Q >)?_O(  
15.2.2ZEMAX评价函数中的操作符 Vs\)w>JF  
15.2.3默认评价函数 V<n
h+Q3<d  
15.3常用几何像差控制在评价函数中的实现 b&V
=X{V4  
15.3.1ZEMAX中内建几何像差控制符与特点 z{;W$SO 2  
15.3.2评价函数中常用独立几何像差复合控制操作符的构建 ml\7JW6Rx  
15.4利用ZEMAX像质优化与设计举例 vAU^<$D27  
15.4.1消色差双胶合望远镜物镜设计 cb|`)"<HN  
15.4.2光路中有棱镜的望远物镜设计 F1gDeLmJ  
15.4.3显微物镜设计 {ZN{$Ad3/  
15.4.4目镜设计 6R dfF$f
 
15.4.5变焦物镜设计 ukvz#hdE  
参考文献