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应用光学简介,目录书摘

2019-11-14 14:29 来源:京东 作者:京东
应用光学
应用光学
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内容简介:

本书以"讲座式”形式编排应用光学课程内容,每一章为一个讲座,2学时授课,全书共设计31个讲座。每一讲的内容详实、完整、篇幅适中。同时,在学期期中和期末,安排了两次课程设计,要求学生以论文的形式提交,对学生科研能力的训练起到了重要的作用。 本书包含了应用光学的基本知识和基本理论,如理想成像理论、目视光学仪器原理、平面镜棱镜系统、光阑、光度学基础、像差理论概述和常见光学仪器等。

作者简介:

赵存华,硕士,副教授。发表论文20余篇,其中SCI/EI收录11篇。授权发明专利2项,实用新型1项。获河南省自然科学优秀学术论文二等奖2项、三等奖2项。Optical Engineering等杂志特约审稿人。主持省部级以上项目2项。中国宇航学会光电专业委员会委员。

目录:第1章 什么是光 (1)
1.1 光是什么 (1)
1.1.1 微粒说与波动说 (1)
1.1.2 电磁波谱 (2)
1.1.3 可见光 (3)
1.1.4 视见函数 (4)
1.2 光的传播 (5)
1.2.1 光线和光束 (5)
1.2.2 光速 (5)
习题 (6)
第2章 几何光学基本定律 (7)
2.1 光的直线传播定律 (7)
2.1.1 光的直线传播 (7)
2.1.2 直线传播的破坏 (7)
2.2 光的独立传播定律 (7)
2.3 光的反射定律 (8)
2.4 光的折射定律 (8)
2.5 光路可逆 (9)
2.6 Snell定律 (9)
2.6.1 折射率 (9)
2.6.2 Snell定律的形式 (10)
2.6.3 Snell定律的讨论 (10)
2.7 全反射 (11)
2.7.1 全反射现象 (11)
2.7.2 全反射的应用 (12)
习题 (13)
第3章 理想光学系统 (14)
3.1 成像的概念 (14)
3.2 理想像 (15)
3.2.1 什么是理想像 (15)
3.2.2 理想像的违背 (15)
3.3 理想光学系统 (16)
3.3.1 光学系统 (16)
3.3.2 理想光学系统的成像特性 (17)
3.3.3 共轴理想光学系统 (18)
习题 (19)
第4章 共轴球面系统的光路计算 (20)
4.1 共轴球面系统的光路计算公式 (20)
4.1.1 光路计算公式 (20)
4.1.2 转面公式 (21)
4.2 符号规则 (22)
4.2.1 线量的符号规则 (22)
4.2.2 角量的符号规则 (23)
4.2.3 反射处理 (23)
4.2.4 有限远成像 (24)
4.3 计算实例 (24)
4.3.1 单透镜成像 (24)
4.3.2 圆柱形光纤焦点位置 (25)
习题 (26)
第5章 近轴光学 (27)
5.1 近轴成像理想 (27)
5.2 近轴光学基本公式 (28)
5.2.1 投射高及其符号规则 (28)
5.2.2 另一个近轴光路计算公式 (28)
5.2.3 近轴光学基本公式的推导 (29)
5.3 近轴物像关系 (30)
5.3.1 物高、像高及其符号规则 (30)
5.3.2 垂轴放大率? (30)
5.3.3 垂轴放大率的讨论 (31)
5.4 近轴光学的作用 (31)
习题 (32)
第6章 作图法求理想光学系统的
物像关系 (33)
6.1 主点和主平面 (33)
6.2 焦点和焦平面 (33)
6.2.1 像方焦点和像方焦平面 (33)
6.2.2 物方焦点和物方焦平面 (34)
6.2.3 焦距 (34)
6.3 作图法 (35)
6.3.1 常用两条作图光线 (35)
6.3.2 实例分析 (35)
6.3.3 课堂作图训练 (37)
习题 (37)
第7章 高斯光学 (38)
7.1 牛顿公式 (38)
7.2 高斯公式 (39)
7.3 两套公式对比与例题 (40)
7.3.1 两套公式对比 (40)
7.3.2 例题 (41)
7.4 拉格朗日不变量 (41)
7.5 物方焦距和像方焦距的关系 (42)
习题 (43)
第8章 基点和基面 (44)
8.1 单折射球面的基点和基面 (44)
8.1.1 主点和主平面 (44)
8.1.2 焦点和焦平面 (45)
8.1.3 单反射面的基点和基面 (45)
8.2 共轴球面光学系统的基点和基面 (45)
8.3 光学系统的三种放大率 (46)
8.3.1 垂轴放大率? (46)
8.3.2 轴向放大率? (46)
8.3.3 角放大率? (47)
8.3.4 三种放大率的关系 (47)
8.4 节点和节平面 (47)
8.5 无限远共轭的理想像高与理想物高 (49)
8.5.1 无限远共轭的理想像高 (49)
8.5.2 无限远共轭的理想物高 (50)
习题 (50)
第9章 理想光学系统的组合 (51)
9.1 两个理想光学系统的组合 (51)
9.1.1 主点和焦点位置 (51)
9.1.2 组合焦距 (52)
9.1.3 光焦度 (53)
9.1.4 实例 (55)
9.2 单透镜计算 (55)
9.2.1 单透镜的焦距 (55)
9.2.2 主面位置 (56)
9.2.3 薄透镜 (57)
9.2.4 常见透镜的主面 (57)
习题 (58)
第10章 矩阵光学基础 (59)
10.1 光线的矩阵描述 (59)
10.2 物像关系矩阵 (60)
10.2.1 物像关系矩阵的形成 (60)
10.2.2 基点和基面 (61)
10.3 两元系统 (62)
10.3.1 单透镜 (62)
10.3.2 两个理想光学系统的组合 (62)
10.4 矩阵光学例题 (63)
习题 (64)
第11章 人眼的光学特性 (65)
11.1 人眼的结构 (65)
11.2 人眼的最小分辨角 (66)
11.3 人眼的调节 (67)
11.3.1 瞳孔调节 (67)
11.3.2 视度调节 (67)
11.4 人眼的缺陷及其校正 (68)
11.4.1 近视眼 (69)
11.4.2 远视眼 (70)
11.4.3 眼镜片的制作 (71)
习题 (71)
第12章 传统光学系统的原理 (72)
12.1 目视光学系统的要求 (72)
12.2 放大镜的原理 (73)
12.3 显微镜的原理 (73)
12.4 望远镜的原理 (75)
12.5 光学仪器的视度调节 (78)
习题 (78)
第13章 平面镜棱镜的应用 (79)
13.1 平面镜成像性质 (79)
13.1.1 平面镜成镜像 (79)
13.1.2 平面镜的旋转 (80)
13.1.3 双平面镜 (80)
13.2 棱镜及类型 (81)
13.3 平面镜棱镜的作用 (82)
13.4 最小偏向角 (83)
13.5 光楔 (84)
习题 (85)
第14章 棱镜的展开 (86)
14.1 棱镜展开的要求 (86)
14.2 直角棱镜的展开 (87)
14.3 五角棱镜的展开 (88)
14.4 靴形棱镜的展开 (88)
14.5 平行平板的成像性质 (89)
14.5.1 平行平板的成像特性 (89)
14.5.2 等效空气层 (90)
14.5.3 非近轴等效空气层 (90)
习题 (92)
第15章 平面镜棱镜系统成像方向 (93)
15.1 屋脊棱镜 (93)
15.2 角隅棱镜 (94)
15.3 平面镜棱镜成像方向 (95)
15.3.1 坐标镜像法 (96)
15.3.2 画线法 (96)
15.3.3 法则法 (97)
习题 (98)
第16章 棱镜转动定理 (99)
16.1 棱镜转动定理 (99)
16.1.1 棱镜转动定理的表达式 (99)
16.1.2 常见的棱镜转动 (100)
16.2 转动矩阵 (101)
16.2.1 转动矩阵的形式 (101)
16.2.2 作用矩阵 (101)
16.3 光轴偏与像倾斜 (102)
16.3.1 光轴偏与像倾斜的求解 (102)
16.3.2 特征方向和特征平面 (103)
16.4 棱镜的偏差 (103)
16.4.1 光学平行差 (103)
16.4.2 屋脊棱镜的双像差 (104)
习题 (105)
第17章 期中课程设计 (106)
17.1 期中课程设计要求 (106)
17.2 双分离望远物镜的参数 (107)
17.3 作图法 (107)
17.4 光路计算公式 (107)
17.5 近轴光学 (108)
17.6 矩阵光学 (108)
17.7 高斯光学 (109)
17.8 棱镜外形尺寸 (110)
第18章 光阑与光束选择 (111)
18.1 为什么用光阑 (111)
18.2 光阑分类 (112)
18.2.1 孔径光阑 (112)
18.2.2 视场光阑 (112)
18.2.3 渐晕光阑 (113)
18.2.4 消杂光光阑 (113)
18.3 望远系统中成像光束的选择 (114)
18.3.1 孔径光阑 (114)
18.3.2 视场光阑 (115)
18.4 显微系统中成像光束的选择 (115)
习题 (117)
第19章 远心光路、场镜和景深 (118)
19.1 远心光路 (118)
19.1.1 物方远心光路 (118)
19.1.2 像方远心光路 (119)
19.2 场镜 (119)
19.3 景深 (120)
19.3.1 景深概念 (120)
19.3.2 景深计算 (120)
19.3.3 景深的基准物平面 (122)
习题 (123)
第20章 光度学基本量I (124)
20.1 立体角 (124)
20.1.1 立体角的概念 (124)
20.1.2 立体角的计算 (124)
20.2 光通量 (125)
20.2.1 辐射通量 (125)
20.2.2 光通量 (126)
20.2.3 光视效能 (126)
20.3 发光强度 (127)
20.4 光出射度 (128)
习题 (128)
第21章 光度学基本量II (129)
21.1 光照度 (129)
21.1.1 光照度的定义 (129)
21.1.2 光照度公式 (130)
21.2 光亮度 (131)
21.3 光学系统中的光亮度传递 (132)
21.3.1 同种介质中光亮度的传递 (132)
21.3.2 折射时光亮度的传递 (132)
习题 (134)
第22章 光学系统像平面照度 (135)
22.1 朗伯辐射体 (135)
22.1.1 朗伯辐射体 (135)
22.1.2 发光面的光通量 (136)
22.1.3 全扩散表面 (136)
22.2 光学系统像平面照度 (137)
22.2.1 像平面轴上点光照度 (137)
22.2.2 像平面轴外点光照度 (137)
22.3 照相物镜像平面照度 (138)
22.3.1 照相物镜的像平面照度 (138)
22.3.2 曝光量 (139)
习题 (140)
第23章 主观光亮度与光能损失 (141)
23.1 主观光亮度 (141)
23.1.1 人眼直接观察时的主观
光亮度 (141)
23.1.2 望远镜观察发光点的主观
光亮度 (142)
23.1.3 望远镜观察发光面的主观
光亮度 (143)
23.2 光学系统中光能损失 (143)
23.2.1 反射损失 (143)
23.2.2 吸收损失 (144)
23.2.3 光学系统的透过率 (144)
23.2.4 透过率计算实例 (145)
习题 (146)
第24章 两种视觉 体视与色觉 (147)
24.1 体视 (147)
24.1.1 空间深度感觉 (147)
24.1.2 双目立体视觉 (148)
24.1.3 双目观察仪器 (149)
24.2 色觉 (150)
24.2.1 颜色色觉 (150)
24.2.2 格拉斯曼定律 (150)
24.2.3 颜色匹配 (151)
24.3 色度学 (151)
24.3.1 色度学基础 (151)
24.3.2 CIE标准色度学系统 (152)
24.3.3 光源的颜色特性 (155)
习题 (155)
第25章 像质评价 (156)
25.1 光学系统的要求 (156)
25.2 后评价方法 (157)
25.2.1 一阶特性测量评价 (157)
25.2.2 像质评价之分辨率 (158)
25.2.3 像质评价之星点检验 (158)
25.3 理想光学系统的分辨率 (159)
25.3.1 瑞利判据 (159)
25.3.2 望远镜分辨率 (160)
25.3.3 照相物镜分辨率 (160)
25.3.4 显微镜分辨率 (161)
习题 (161)
第26章 设计评价Ⅰ 塞德像差 (162)
26.1 球差 (162)
26.2 场曲和彗差 (163)
26.2.1 子午面内场曲和彗差 (163)
26.2.2 弧矢面内场曲和彗差 (164)
26.2.3 像散 (164)
26.3 畸变 (165)
26.4 色差 (165)
26.4.1 色散与玻璃图 (165)
26.4.2 轴向色差 (166)
26.4.3 垂轴色差 (167)
26.5 像差分类 (168)
26.6 像差曲线 (168)
习题 (169)
第27章 设计评价Ⅱ 综合方法 (170)
27.1 斯特列尔比 (170)
27.2 光线扇形图 (171)
27.3 点列图 (171)
27.4 能量环 (172)
27.5 波像差 (173)
27.6 调制传递函数 (174)
27.6.1 MTF曲线 (174)
27.6.2 MTF在像质评价中的应用 (176)
习题 (176)
第28章 望远镜和显微镜 (177)
28.1 望远镜的技术要求 (177)
28.2 望远镜的物镜 (178)
28.2.1 望远物镜技术参数 (178)
28.2.2 望远物镜类型 (179)
28.3 显微镜的技术要求 (180)
28.4 显微镜的物镜 (181)
28.5 目镜 (182)
28.5.1 目镜技术参数 (182)
28.5.2 目镜类型 (183)
习题 (184)
第29章 照相机和投影仪 (185)
29.1 照相物镜 (185)
29.1.1 照相物镜的技术要求 (185)
29.1.2 照相物镜的类型 (187)
29.2 照相机取景系统 (189)
29.3 投影仪照明系统 (191)
29.4 投影物镜 (192)
29.4.1 投影物镜的技术要求 (192)
29.4.2 投影物镜的类型 (193)
习题 (193)
第30章 新型光学系统 (194)
30.1 红外光学系统 (194)
30.1.1 概述 (194)
30.1.2 红外物镜 (196)
30.1.3 红外光学系统的应用 (196)
30.2 激光光学系统 (197)
30.2.1 激光束特性 (197)
30.2.2 激光光学系统 (198)
30.3 数码影像光学系统 (199)
30.3.1 光电感光器件与摄像物镜 (199)
30.3.2 数码影像系统 (200)
习题 (200)
第31章 梯度折射率成像 (201)
31.1 大气折射率 (201)
31.2 梯度折射率材料分类 (202)
31.2.1 径向梯度折射率材料 (202)
31.2.2 轴向梯度折射率材料 (202)
31.2.3 球向梯度折射率材料 (203)
31.2.4 层状梯度折射率材料 (203)
31.3 梯度折射率的光线方程 (203)
31.3.1 程函方程 (203)
31.3.2 光线方程 (204)
31.3.3 费马原理 (204)
31.3.4 光学方向余弦 (204)
31.4 GRIN透镜成像 (205)
31.4.1 GRIN光线方程 (205)

31.4.2 光线方程的解 (206)
31.4.3 GRIN成像特性 (207)
习题 (209)
第32章 ZEMAX软件概述 (210)
32.1 数据输入 (210)
32.1.1 ZEMAX软件交互界面 (210)
32.1.2 输入镜头参数 (211)
32.1.3 通用对话框 (212)
32.1.4 视场数据对话框 (213)
32.1.5 波长数据对话框 (215)
32.1.6 玻璃库对话框 (216)
32.2 查看输入结果 (216)
32.2.1 镜头结构参数 (216)
32.2.2 轮廓图 (216)
32.2.3 查看一阶特性 (217)
32.3 分析输入结果 (218)
习题 (219)
第33章 期末课程设计 (220)
33.1 期末课程设计要求 (220)
33.2 周视瞄准镜结构 (220)
33.3 周视瞄准镜计算 (221)
33.3.1 一阶特性参数计算 (221)
33.3.2 外形尺寸计算 (222)
33.3.3 成像方向与棱镜转动 (225)
33.3.4 光能计算 (226)
附录A 中英文术语 (227)
附录B 习题参考答案 (232)
参考文献 (237)?
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