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第1章 光学测量基础知识1

1.1测量的基本知识1

1.1.1测量的概念1

1.1.2基本物理量及其单位1

1.1.3测量方法的组成2

1.1.4测量的分类3

1.2测量误差及数据处理4

1.2.1量的真值和残值4

1.2.2测量误差的来源和分类4

1.2.3偶然误差的评价4

1.2.4算术平均值和残差5

1.2.5算术平均值的标准偏差6

1.2.6不确定度6

1.2.7粗大误差的判断7

1.2.8有效数字7

1.2.9等精度测量数据处理步骤7

1.3人眼及目视光学仪器的瞄准误差8

1.3.1人眼在测量中带来的瞄准误差8

1.3.2人眼通过目视光学仪器观察时的瞄准误差8

1.4光电瞄准技术10

1.4.1光电自动对准10

1.4.2光电自动定焦12

本章小结14

思考题与习题14

第2章 常用光学测量仪器及基本部件16

2.1平行光管16

2.1.1平行光管的光学原理及主要结构17

2.1.2平行光管的调校19

2.2自准直目镜22

2.2.1高斯式自准直目镜23

2.2.2阿贝式自准直目镜23

2.2.3双分划板式自准直目镜24

2.2.4自准直望远镜和显微镜26

2.3测微目镜27

2.3.1测微目镜的细分原理27

2.3.2几种常见的测微目镜28

2.4光具座32

2.5测角仪器35

2.5.1精密测角仪35

2.5.2经纬仪39

2.6积分球和球形平行光管42

2.6.1积分球42

2.6.2球形平行光管44

2.7单色仪45

2.7.1棱镜式单色仪的工作原理45

2.7.2单色仪主要零件的要求46

2.7.3单色仪的主要光学性能46

2.7.4常用单色仪简介47

2.8干涉仪49

2.8.1有标准镜的干涉仪49

2.8.2无标准镜的干涉仪54

2.8.3干涉图的分析59

2.9波面相位光电检测技术59

2.9.1移相干涉术60

2.9.2锁相干涉术62

2.9.3外差干涉术63

本章小结64

思考题与习题65

第3章 光学玻璃的测量66

3.1光学玻璃折射率与色散的测量66

3.1.1折射率的概念及影响因素66

3.1.2折射率和色散的测量68

3.2光学玻璃的双折射测量73

3.2.1应力与双折射73

3.2.2双折射的测量方法74

3.3光学玻璃光学均匀性的测量78

3.3.1产生光学不均匀的原因78

3.3.2检查光学均匀性的方法78

3.4光学玻璃光吸收系数的检测83

3.4.1无色光学玻璃光吸收系数的定义83

3.4.2测量原理84

3.4.3检测时需要考虑的几个问题84

3.4.4测量仪器85

3.4.5对试样的要求和几点说明86

3.5有色光学玻璃光谱特性的测量86

3.5.1离子着色选择吸收玻璃的光谱特性87

3.5.2硒镉着色玻璃的光谱特性87

3.5.3中性玻璃的光谱特性88

3.5.4光谱特性的测量89

本章小结91

思考题与习题92

第4章 光学零件的测量93

4.1光学面形偏差的检验93

4.1.1球面光学零件面形的检验94

4.1.2非球面检验99

4.2曲率半径的测量102

4.2.1机械法102

4.2.2自准直法104

4.3平面光学零件角度的测量106

4.3.1测角仪法106

4.3.2比较测量法107

4.3.3干涉法108

4.4平面光学零件平行度的测量108

4.4.1自准直法测玻璃平板光学平行度109

4.4.2反射棱镜光学平行度的测量109

4.5焦距和顶焦距的测量112

4.5.1精密测角法113

4.5.2放大率法114

4.5.3附加透镜法116

4.5.4附加接筒法117

本章小结118

思考题与习题118

第5章 光学系统特性参数的测量121

5.1望远系统特性参数的测量121

5.1.1望远系统视度的测量121

5.1.2望远系统视差的测量124

5.1.3望远系统视放大率的测量127

5.2显微系统特性参数的测量128

5.2.1显微系统视放大率的测量128

5.2.2显微镜物镜数值孔径的测量130

5.3照相物镜特性参数的测量132

5.3.1照相物镜相对孔径的测量132

5.3.2照相物镜有效光阑指数的测量134

本章小结136

思考题与习题136

第6章 光学系统光度特性的测量137

6.1光学系统透射比的测量137

6.1.1透射比概述137

6.1.2望远系统透射比的测量138

6.1.3照相物镜透射比的测量140

6.1.4照相物镜透射比测量的条件和注意事项142

6.2光学系统杂光系数的测量142

6.2.1杂光系数概述142

6.2.2杂光系数的度量143

6.2.3杂光系数的测量144

6.3照相物镜渐晕系数的测量148

6.3.1照相物镜渐晕系数概述148

6.3.2照相物镜渐晕系数的测量方法148

6.4像面照度均匀度的测量150

本章小结152

思考题与习题152

第7章 光学系统像质检验与评价154

7.1星点检验154

7.1.1星点检验原理154

7.1.2星点检验装置156

7.1.3星点检验的判别技术158

7.2分辨率检测162

7.2.1衍射受限系统的分辨率162

7.2.2分辨率图案163

7.2.3望远系统分辨率检测165

7.2.4照相物镜分辨率检测167

7.2.5显微镜分辨率检测169

7.2.6低对比分辨率检测169

本章小结171

思考题与习题171

光学测量实验173

实验一 平行光管调校173

实验二 V棱镜折光仪测量折射率和色散176

实验三 光学零件曲率半径测量180

实验四 放大率法测量焦距和顶焦距183

实验五 激光球面干涉仪检测面形偏差185

实验六 望远镜的视度与视差检测187

实验七 光学系统分辨率检测189

参考文献192