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第一章 几何光学基础1

1.1 光的本性及描述——几何光学，波动光学，量子光学1

1.2 光线和光的直线传播5

1.3 光的折射和反射——Snell定律7

1.4 光路的可逆性和互不干扰性11

1.5 光的全反射12

1.6 费马原理16

第二章 近轴光学18

2.1 引言18

2.2 子午面内的光线计算20

2.3 光学系统的简化32

2.4 近轴区域34

2.5 光学系统的物像关系37

2.6 近轴光线追迹43

2.7 厚透镜49

2.8 薄透镜53

2.9 透镜的组合56

2.10 反射镜58

2.11 拉格朗日不变量62

2.12 近轴光学总结65

第三章 反射镜和棱镜69

3.1 引言69

3.2 色散棱镜70

3.3 小顶角的折射棱镜75

3.4 消色差棱镜和直视棱镜78

3.5 平面反射镜80

3.6 双平面反射镜系统84

3.7 平面平行板86

3.8 棱镜的计算88

3.9 直角棱镜96

3.10 几种典型的棱镜100

3.11 棱镜成像的正倒关系109

3.12 棱镜及棱镜系统的应用111

3.13 分束与合束器件115

3.14 棱镜和反射镜系统的设计117

第四章 孔径光阑和视场光阑121

4.1 引言121

4.2 孔径光阑，入射光瞳和出射光瞳123

4.3 视场光阑，入射窗和出射窗125

4.4 杂光和杂光的消除126

4.5 渐晕129

4.6 远心光路131

4.7 孔径的衍射效应134

4.8 光学系统的分辨率138

4.9 光瞳函数对成像的影响142

4.10 光学系统的焦深和景深143

第五章 光线追迹与像差计算148

5.1 引言148

5.2 近轴光线计算151

5.3 子午面内的光线计算153

5.4 轴外邻主光线的细光束光线计算158

5.5 空间光线计算164

5.6 通过非球面的光线追迹168

5.7 光学系统的像差173

5.8 球差175

5.9 慧差和正弦差（OSC）179

5.10 像散和像面弯曲183

5.11 畸变187

5.12 轴向色差189

5.13 倍率色差192

5.14 光程差194

5.15 透镜材料和形状对像差的影响196

5.16 光阑位置变化对像差的影响198

5.17 像差与孔径和视场的关系200

5.18 像差校正和残余量202

5.19 表面的三级像差206

5.20 非球面的像差213

5.21 薄透镜的三级像差216

第六章 辐射与光度223

6.1 引言223

6.2 点源的辐射特性223

6.3 扩展辐射源的辐射227

6.4 光谱辐射计量233

6.5 黑体辐射235

6.6 光度学中的一些概念239

6.7 像的光度计算244

6.8 光学系统中的光能损失249

6.9 照明装置与光能计算252

第七章 光学材料与镀膜基础259

7.1 光学材料的特性259

7.2 透射用光学材料的特性260

7.3 普通光学玻璃267

7.4 有色光学玻璃275

7.5 特殊光学玻璃276

7.6 晶体材料279

7.7 塑料光学材料283

7.8 漫射材料285

7.9 偏振材料286

7.10 光学薄膜基础288

7.11 单层减反膜294

7.12 反射膜297

7.13 干涉和吸收滤光片298

第八章 基本光学系统与装置302

8.1 眼睛302

8.2 望远系统319

8.3 显微镜系统336

8.4 测距仪光学系统356

8.5 摄录与投影光学系统359

8.6 辐射计量装置370

8.7 歪像光学系统374

8.8 纤维光学378

第九章 图像探测与记录392

9.1 引言392

9.2 摄影胶片393

9.3 电荷耦合器件（CCD）409

9.4 像增强器和变像管426

第十章 单色像差438

10.1 引言438

10.2 球差439

10.3 正弦条件，慧差446

10.4 光学系统的畸变451

10.5 像散和像面弯曲456

10.6 单色像差表达式463

10.7 棱镜和平板玻璃的像差467

10.8 球面反射镜的初级像差470

第十一章 色差473

11.1 引言473

11.2 由色散引起的光程差475

11.3 消色差波段的选择479

11.4 轴向色差482

11.5 倍率色差486

11.6 薄透镜系统的初级色差490

11.7 二级光谱，高级色差496

11.8 平板玻璃和棱镜的色差499

11.9 消色差透镜的光焦度分配举例501

第十二章 初级像差的一般性质505

12.1 引言505

12.2 几何像差与初级像差系数506

12.3 初级像差系数随光阑位置的变化509

12.4 光阑像差与物面像差之间的关系513

12.5 物面移动时初级像差系数的变化515

12.6 薄透镜系统的初级像差517

12.7 双胶合透镜的？∞,？∞,？1与结构参数的联系525

12.8单透镜的结构参数与？∞,？∞,？1的关系538

第十三章 像质评价541

13.1 引言541

13.2 波像差与几何像差543

13.3 典型光学系统的像差公差548

13.4 像差曲线553

13.5 图像分辨率555

13.7 像面优化562

13.8 星点检验565

13.9 光学传递函数570

第十四章 光学系统设计概论589

14.1 引言589

14.2 单透镜设计591

14.3 双胶合透镜设计600

14.4 显微物镜设计612

14.5 典型的目镜设计627

14.6 摄影和投影物镜设计642

第十五章 变焦距光学671

15.1 引言671

15.2 光学补偿法的变焦距光学673

15.3 机械补偿变焦距系统的高斯光学679

15.4 机械补偿变焦距系统设计690

第十六章 合成孔径雷达中的光学717

16.1 引言717

16.2 微波合成孔径的形成及发展719

16.3 合成孔径雷达的信息获取与存储723

16.4 合成孔径雷达数据的光学处理技术726

16.5 合成孔径雷达数据的光学处理器设计举例738

16.6 合成孔径雷达数据的光电实时处理技术743

16.7 光电实时处理中的几个问题的讨论751

第十七章 反射和折反射成像光学760

17.1 引言760

17.2 单反射镜成像762

17.3 双反射镜光学系统770

17.4 折反射光学系统774

17.5 折反射光学系统设计举例780

第十八章 软X射线成像及处理技术797

18.1 引言797

18.2 掠入射X射线成像系统800

18.3 正入射X射线成像系统811

18.4 多针孔成像及处理技术816

18.5 环形编码孔径显微镜826

第十九章 激光应用中的光学系统835

19.1 引言835

19.2 激光光束的传输特性835

19.3 透镜对激光束的聚焦特性838

19.4 光束扩展器842

19.5 傅里叶变换镜头846

19.6 激光扫描技术与装置850