工程光學(xué)（第4版）

新版網(wǎng)絡(luò)支持功能介紹第4版前言第3版前言第2版前言第1版前言上篇幾何光學(xué)與光學(xué)設(shè)計(jì)第一章幾何光學(xué)基本定律與成像概念1第一節(jié)幾何光學(xué)的基本定律和原理1一、光波與光線1二、幾何光學(xué)的基本定律2三、費(fèi)馬原理5四、馬呂斯定律6第二節(jié)成像的基本概念與完善成像條件6一、光學(xué)系統(tǒng)與成像概念6二、完善成像條件6三、物、像的虛實(shí)7第三節(jié)光路計(jì)算與近軸光學(xué)系統(tǒng)7一、基本概念與符號(hào)規(guī)則7二、實(shí)際光線的光路計(jì)算8三、近軸光線的光路計(jì)算9第四節(jié)球面光學(xué)成像系統(tǒng)10一、單個(gè)折射面成像10二、球面反射鏡成像11三、共軸球面系統(tǒng)12習(xí)題14第二章理想光學(xué)系統(tǒng)16第一節(jié)理想光學(xué)系統(tǒng)與共線成像理論16第二節(jié)理想光學(xué)系統(tǒng)的基點(diǎn)與基面18一、無(wú)限遠(yuǎn)的軸上物點(diǎn)對(duì)應(yīng)的像點(diǎn)F′18二、無(wú)限遠(yuǎn)軸上像點(diǎn)對(duì)應(yīng)的物點(diǎn)F19三、物方主平面與像方主平面間的關(guān)系，理想光學(xué)系統(tǒng)的基點(diǎn)和基面19四、實(shí)際光學(xué)系統(tǒng)的基點(diǎn)位置和焦距的計(jì)算20第三節(jié)理想光學(xué)系統(tǒng)的物像關(guān)系21一、圖解法求像21二、解析法求像22三、由多個(gè)光組組成的理想光學(xué)系統(tǒng)的成像24四、理想光學(xué)系統(tǒng)兩焦距之間的關(guān)系25第四節(jié)理想光學(xué)系統(tǒng)的放大率26一、軸向放大率26二、角放大率27三、光學(xué)系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)27四、用平行光管測(cè)定焦距的依據(jù)28第五節(jié)理想光學(xué)系統(tǒng)的組合28一、兩個(gè)光組組合分析29二、多光組組合計(jì)算31三、舉例32第六節(jié)透鏡35習(xí)題37第三章平面與平面系統(tǒng)39第一節(jié)平面鏡成像39一、平面鏡成像原理39二、平面鏡旋轉(zhuǎn)特性40三、雙平面鏡成像40第二節(jié)平行平板41一、平行平板的成像特性42二、平行平板的等效光學(xué)系統(tǒng)42第三節(jié)反射棱鏡43一、反射棱鏡的類(lèi)型43二、棱鏡系統(tǒng)的成像方向判斷47三、反射棱鏡的等效作用與展開(kāi)48第四節(jié)折射棱鏡與光楔50一、折射棱鏡的偏向角50二、光楔及其應(yīng)用52三、棱鏡色散52第五節(jié)光學(xué)材料53一、透射材料的光學(xué)特性53二、反射光學(xué)材料的光學(xué)特性56習(xí)題56Ⅹ工程光學(xué)第4版目錄Ⅺ第四章光學(xué)系統(tǒng)中的光闌與光束限制59第一節(jié)光闌59一、孔徑光闌59二、視場(chǎng)光闌62第二節(jié)照相系統(tǒng)中的光闌62第三節(jié)望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)中成像光束的選擇64第四節(jié)顯微鏡系統(tǒng)中的光束限制與分析66一、簡(jiǎn)單顯微鏡系統(tǒng)中的光束限制66二、遠(yuǎn)心光路67三、場(chǎng)鏡的應(yīng)用67第五節(jié)光學(xué)系統(tǒng)的景深68一、光學(xué)系統(tǒng)的空間像68二、光學(xué)系統(tǒng)的景深69第六節(jié)數(shù)碼照相機(jī)鏡頭的景深73習(xí)題74第五章光度學(xué)和色度學(xué)基礎(chǔ)77第一節(jié)輻射量和光學(xué)量及其單位77一、輻射量77二、光學(xué)量78三、光學(xué)量和輻射量間的關(guān)系79第二節(jié)光傳播過(guò)程中光學(xué)量的變化規(guī)律80一、點(diǎn)光源在與之距離為r處的表面上形成的照度80二、面光源在與之距離為r處的表面上形成的照度81三、單一介質(zhì)元光管內(nèi)光亮度的傳遞81四、光束經(jīng)界面反射和折射后的亮度81五、余弦輻射體83第三節(jié)成像系統(tǒng)像面的光照度84一、軸上像點(diǎn)的光照度84二、軸外像點(diǎn)的光照度84三、光通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)時(shí)的能量損失85四、光學(xué)系統(tǒng)的總透射比87第四節(jié)顏色的分類(lèi)及顏色的表觀特征87一、顏色及其分類(lèi)87二、顏色的表觀特征87第五節(jié)顏色混合及格拉斯曼顏色混合定律88一、顏色混合88二、格拉斯曼顏色混合定律88第六節(jié)顏色匹配89一、顏色匹配和顏色匹配實(shí)驗(yàn)89二、顏色方程式90三、顏色匹配實(shí)驗(yàn)的結(jié)論90第七節(jié)色度學(xué)中的幾個(gè)概念90一、顏色刺激90二、三原色90三、三刺激值90四、光譜三刺激值或顏色匹配函數(shù)91五、色品坐標(biāo)及色品圖91六、色度學(xué)中常用的光度學(xué)概念91第八節(jié)顏色相加原理及光源色和物體色的三刺激值93一、顏色相加原理93二、光源色和物體色的三刺激值93第九節(jié)CIE標(biāo)準(zhǔn)色度學(xué)系統(tǒng)94一、 CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度學(xué)系統(tǒng)94二、 CIE1964補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)色度學(xué)系統(tǒng)100三、 CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體和標(biāo)準(zhǔn)光源101四、 CIE關(guān)于照明和觀察條件的規(guī)定102五、 CIE色度學(xué)系統(tǒng)表示顏色的方法102第十節(jié)均勻顏色空間及色差公式103一、（x,y,Y）顏色空間是非均勻顏色空間103二、均勻顏色空間及相應(yīng)的色差公式104第十一節(jié)顏色測(cè)量105一、顏色測(cè)量原理105二、顏色測(cè)量方法分類(lèi)106三、顏色測(cè)量方法106習(xí)題107第六章光線的光路計(jì)算及像差理論108第一節(jié)概述108一、基本概念108二、像差計(jì)算的譜線選擇109第二節(jié)光線的光路計(jì)算109一、子午面內(nèi)的光線光路計(jì)算110二、沿軸外點(diǎn)主光線細(xì)光束的光路計(jì)算112三、計(jì)算舉例113第三節(jié)軸上點(diǎn)的球差114一、球差的定義和表示方法114二、球差的校正116第四節(jié)正弦差和彗差118一、正弦差118二、彗差120第五節(jié)場(chǎng)曲和像散121一、場(chǎng)曲與軸外球差121二、像散123第六節(jié)畸變124第七節(jié)色差126一、位置色差、色球差和二級(jí)光譜126二、倍率色差128第八節(jié)像差特征曲線與分析129一、像差特征曲線129二、像差特征曲線分析130第九節(jié)波像差132習(xí)題134第七章典型光學(xué)系統(tǒng)137第一節(jié)眼睛及其光學(xué)系統(tǒng)137一、眼睛的結(jié)構(gòu)——成像光學(xué)系統(tǒng)137二、眼睛的調(diào)節(jié)及校正137三、眼睛——輻射接收器139四、眼睛的分辨率139五、眼睛的對(duì)準(zhǔn)精度140六、眼睛的景深140七、雙目立體視覺(jué)141第二節(jié)放大鏡142一、視覺(jué)放大率142二、光束限制和線視場(chǎng)143第三節(jié)顯微鏡系統(tǒng)144一、顯微鏡的視覺(jué)放大率144二、顯微鏡的線視場(chǎng)145三、顯微鏡的出瞳直徑145四、顯微鏡的分辨率和有效放大率145五、顯微鏡的景深146六、顯微鏡的照明方法147七、顯微鏡的物鏡149第四節(jié)望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)149一、望遠(yuǎn)系統(tǒng)的分辨率及工作放大率150二、望遠(yuǎn)鏡的視場(chǎng)151第五節(jié)目鏡152第六節(jié)攝影系統(tǒng)155一、攝影物鏡的光學(xué)特性155二、攝影物鏡的景深157三、攝影物鏡的類(lèi)型157四、數(shù)碼相機(jī)(digital camera)159第七節(jié)投影系統(tǒng)160一、基本參數(shù)160二、投影物鏡的結(jié)構(gòu)型式161三、照明系統(tǒng)162四、基于DMD的投影光學(xué)系統(tǒng)162五、DMD空間光調(diào)制器163第八節(jié)變焦距光學(xué)系統(tǒng)164一、變焦距光學(xué)系統(tǒng)的原理164二、變焦距系統(tǒng)的變焦方程166三、機(jī)械補(bǔ)償變焦系統(tǒng)169第九節(jié)光學(xué)系統(tǒng)的外形尺寸計(jì)算171一、轉(zhuǎn)像系統(tǒng)和場(chǎng)鏡171二、帶有對(duì)稱(chēng)透鏡轉(zhuǎn)像系統(tǒng)的望遠(yuǎn)鏡172習(xí)題175第八章現(xiàn)代光學(xué)系統(tǒng)179第一節(jié)激光光學(xué)系統(tǒng)179一、高斯光束的特性179二、高斯光束的傳播179三、高斯光束的透鏡變換181四、高斯光束的聚焦和準(zhǔn)直183五、高斯光束的整形184六、LD光束特性及其整形186第二節(jié)傅里葉（Fourier）變換光學(xué)系統(tǒng)187一、相干光學(xué)處理系統(tǒng)187二、傅里葉變換物鏡的光學(xué)設(shè)計(jì)要求及結(jié)構(gòu)型式188第三節(jié)掃描光學(xué)系統(tǒng)189一、掃描方程式190二、常用光學(xué)掃描形式190三、掃描物鏡——fθ物鏡191第四節(jié)光纖光學(xué)系統(tǒng)193一、階躍型光纖的基本原理193二、梯度折射率光纖194三、光纖束的傳光、傳像特性197四、光纖光學(xué)系統(tǒng)200五、光纖面板與光錐201第五節(jié)紅外光學(xué)系統(tǒng)201一、紅外光學(xué)材料202二、紅外光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)型式204三、紅外光學(xué)系統(tǒng)的冷闌與冷闌效率206四、紅外光學(xué)系統(tǒng)的無(wú)熱化設(shè)計(jì)206第六節(jié)特殊面型及特殊結(jié)構(gòu)光學(xué)系統(tǒng)207一、自由曲面光學(xué)系統(tǒng)207二、折/衍混合成像光學(xué)系統(tǒng)209三、離軸反射式光學(xué)系統(tǒng)210四、微透鏡及微透鏡陣列211五、共形光學(xué)系統(tǒng)211六、自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)212習(xí)題213Ⅻ第九章光學(xué)系統(tǒng)的像質(zhì)評(píng)價(jià)214第一節(jié)瑞利判斷與波前圖214一、瑞利判斷（Rayleigh Judgement）214二、波前圖（Wavefront Map）215第二節(jié)中心點(diǎn)亮度與能量包容圖215一、中心點(diǎn)亮度（Brightnessof Center Disk）215二、能量包容圖（EncircledEnergy）215第三節(jié)分辨率與點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)216一、分辨率（Resolving Power）216二、點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)（Point SpreadFunction）218第四節(jié)星點(diǎn)檢測(cè)法與點(diǎn)列圖218一、星點(diǎn)檢測(cè)法（Star Test）218二、點(diǎn)列圖（Spot Diagram）219第五節(jié)光學(xué)傳遞函數(shù)評(píng)價(jià)成像質(zhì)量220一、利用MTF曲線來(lái)評(píng)價(jià)成像質(zhì)量221二、利用MTF曲線的積分值來(lái)評(píng)價(jià)成像質(zhì)量221第六節(jié)其他像質(zhì)評(píng)價(jià)方法222一、方均根（RootMeanSquare，RMS）統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià)222二、光程差曲線與光線差曲線223三、照度分析與光譜分析224四、雜散光分析225第七節(jié)光學(xué)系統(tǒng)的像差公差226一、望遠(yuǎn)物鏡和顯微物鏡的像差公差226二、望遠(yuǎn)目鏡和顯微目鏡的像差公差227三、照相物鏡的像差公差228習(xí)題228第十章光學(xué)設(shè)計(jì)229第一節(jié)PW形式的初級(jí)像差系數(shù)229一、 PW的定義及PW形式的初級(jí)像差系數(shù)229......