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第一章 几何光学基本原理1

1-1 光波和光线1

1-2 几何光学基本定律3

1-3 折射率和光速4

1-4 光路可逆和全反射5

1-5 基本定律的向量形式7

1-6 光学系统类别和成像的概念8

1-7 理想像和理想光学系统11

第二章 共轴球面系统的物像关系14

2-1 共轴球面系统中的光路计算公式14

2-2 符号规则15

2-3 球面近轴范围内的成像性质和近轴光路计算公式17

2-4 近轴光学的基本公式和它的实际意义19

2-5 共轴理想光学系统的基点——主平面和焦点22

2-6 单个折射球面的主平面和焦点24

2-7 共轴球面系统主平面和焦点位置的计算25

2-8 用作图法求光学系统的理想像26

2-9 理想光学系统的物像关系式28

2-10 光学系统的放大率30

2-11 物像空间不变式32

2-12 物方焦距和像方焦距的关系33

2-13 节平面和节点35

2-14 无限远物体理想像高的计算公式36

2-15 理想光学系统的组合37

2-16 理想光学系统中的光路计算公式40

2-17 单透镜的主平面和焦点位置的计算公式42

第三章 眼睛和目视光学系统49

3-1 人眼的光学特性49

3-2 放大镜和显微镜的工作原理52

3-3 望远镜的工作原理55

3-4 眼睛的缺陷和目视光学仪器的视度调节58

3-5 空间深度感觉和双眼立体视觉59

3-6 双眼观察仪器61

第四章 平面镜棱镜系统66

4-1 平面镜棱镜系统在光学仪器中的应用66

4-2 平面镜的成像性质67

4-3 平面镜的旋转及其应用68

4-4 棱镜和棱镜的展开69

4-5 屋脊面和屋脊棱镜73

4-6 平行平板的成像性质和棱镜的外形尺寸计算74

4-7 确定平面镜棱镜系统成像方向的方法77

4-8 棱镜转动定理80

4-9 共轴球面系统和平面镜棱镜系统的组合85

4-10 棱镜的偏差86

第五章 光学系统中成像光束的选择89

5-1 光阑及其作用89

5-2 望远系统中成像光束的选择90

5-3 显微镜中的光束限制和远心光路95

5-4 场镜的特性及其应用98

5-5 空间物体成像的清晰深度——景深99

5-6 红外光学系统的冷光阑效率102

第六章 辐射度学和光度学基础105

6-1 立体角的意义和它在光度学中的应用105

6-2 辐射度学中的基本量106

6-3 人眼的视见函数107

6-4 光度学中的基本量109

6-5 光照度公式和发光强度的余弦定律113

6-6 全扩散表面的光亮度115

6-7 光学系统中光束的光亮度116

6-8 像平面的光照度118

6-9 照相物镜像平面的光照度和光圈数120

6-10 人眼的主观光亮度121

6-11 通过望远镜观察时的主观光亮度122

6-12 光学系统中光能损失的计算124

第七章 色度学基础129

7-1 颜色视觉129

7-2 颜色匹配131

7-3 CIE标准色度系统132

7-4 CIE标准照明体和标准光源140

7-5 颜色测量143

7-6 孟塞尔表色系统146

第八章 光学系统成像质量评价148

8-1 概述148

8-2 介质的色散和光学系统的色差149

8-3 轴上像点的单色像差——球差151

8-4 轴外像点的单色像差152

8-5 几何像差的曲线表示156

8-6 用波像差评价光学系统的成像质量160

8-7 理想光学系统的分辨率162

8-8 各类光学系统分辨率的表示方法164

8-9 光学传递函数165

8-10 用光学传递函数评价系统的像质168

第九章 望远镜和显微镜172

9-1 望远镜的光学性能和技术条件172

9-2 望远镜物镜177

9-3 望远镜目镜181

9-4 望远镜的外形尺寸计算185

9-5 显微镜概述和显微镜的光学性能194

9-6 显微镜的物镜和目镜196

第十章 照相机和投影仪200

10-1 照相物镜的光学性能200

10-2 照相物镜的基本类型201

10-3 变焦距照相物镜205

10-4 取景系统和调焦系统215

10-5 投影仪的作用及其类别219

10-6 投影仪中的照明系统220

10-7 投影物镜222

10-8 投影系统中的光能计算224

第十一章 光纤光学系统228

11-1 概述228

11-2 全反射光纤的光学性质228

11-3 全反射光纤的应用231

11-4 梯度折射率光纤233

第十二章 激光光学系统238

12-1 概述238

12-2 激光束在均匀介质中的传播规律238

12-3 高斯光束的透镜变换242

12-4 激光谐振腔的计算245

12-5 激光扫描系统和fθ镜头247

12-6 光学信息处理系统和傅里叶变换镜头249

第十三章 红外光学系统253

13-1 概述253

13-2 红外光学系统的功能和特点253

13-3 红外物镜254

13-4 辅助光学系统257

13-5 典型红外光学系统259

第十四章 现代新型光电器件及其成像系统261

14-1 CCD和CMOS光电器件261

14-2 数码相机光学系统269

14-3 衍射光学元件272

14-4 非球面成像特性276

第十五章 非成像光学系统282

15-1 照明光学系统基本组成282

15-2 照明光学系统的设计284

15-3 均匀照明的实现287

15-4 太阳光能量获取系统290