工程光學（第二版）

前言
第1章 幾何光學的基本定律和物像概念
1.1 幾何光學的基本定律
1.1.1 幾何光學的點、線、面
1.1.2 幾何光學的基本定律
1.1.2 費馬原理
1.2 光學系統(tǒng)的物像概念
習題
第2章 共軸球面光學系統(tǒng)
2.1 符號規(guī)則
2.1.1 光路方向
2.1.2 線量的正負號
2.1.3 角度的正負號
2.1.4 符號規(guī)則的意義
2.1.5 光路圖中的符號標注
2.2 物體經單個折射球面的成像
2.2.1 單球面成像的光路計算
2.2.2 近軸區(qū)域的物像關系
2.2.3 近軸區(qū)域的物像放大率
2.3 單個反射球面的成像
2.4 共軸球面系統(tǒng)的成像
習題
第3章 理想光學系統(tǒng)
3.1 理想光學系統(tǒng)的基本理論
3.2 理想光學系統(tǒng)的基點與基面
3.2.1 無限遠的軸上物點與像方焦點
3.2.2 無限遠的軸上像點與物方焦點
3.2.3 主平面
3.2.4 光學系統(tǒng)的焦距
3.2.5 理像光學系統(tǒng)的節(jié)點
3.3 理想光學系統(tǒng)的物像關系
3.3.1 作圖法求像
3.3.2 解析法求像
3.4 理想光學系統(tǒng)的多光組成像
3.4.1 多光組成像的一般過程
3.4.2 多光組系統(tǒng)的等效系統(tǒng)
3.4.3 雙光組組合
3.4.4 雙光組組合的應用實例
3.5 實際光學系統(tǒng)的基點和基面
3.5.1 實際系統(tǒng)的基點和基面
3.5.2 透鏡的基點和基面
習題
第4章 平面系統(tǒng)
4.1 平面鏡
4.1.1 單平面鏡的成像特性
4.1.2 雙面鏡的成像特性
4.2 反射棱鏡
4.2.1 反射棱鏡的類型
4.2.2 棱鏡系統(tǒng)成像的物像坐標變化
4.2.3 反射棱鏡的等效作用與展開
4.3 平行平面板
4.3.1 平行平板的成像特性
4.3.2 平行平板對光線位移的計算
4.3.3 平行平板的等效空氣層
4.3.4 共軸球面系統(tǒng)和平面棱鏡系統(tǒng)的組合
4.4 折射棱鏡和光楔
4.4.1 折射棱鏡
4.4.2 光楔
習題
第5章 光學系統(tǒng)的光束限制
5.1 概述
5.2 孔徑光闌
5.2.1 孔徑光闌的判斷
5.2.2 入射光瞳和出射光瞳
5.3 視場光闌
5.3.1 視場范圍的計算
5.3.2 漸暈及其相關計算
5.3.3 入射窗和出射窗
5.4 漸暈光闌與場鏡
5.4.1 漸暈光闌
5.4.2 場鏡
5.5 景深和焦深
5.5.1 景深
5.5.2 焦深
5.5.3 遠心光路
習題
第6章 像差概論
6.1 軸上點球差
6.1.1 球差的概念和形成
6.1.2 單個折射球面的齊明點
6.1.3 單透鏡的球差
6.2 彗差
6.2.1 彗差的概念和形成
6.2.2 孔徑光闌對彗差的影響
6.3 細光束像散
6.4 細光束場曲
6.5 畸變
6.6 色差
6.6.1 位置色差
6.6.2 倍率色差
習題
第7章 光度學與色度學
7.1 視敏函數與顏色視覺
7.1.1 視敏函數
7.1.2 顏色視覺
7.2 光度學中的量及其基本規(guī)律
7.2.1 光通量
7.2.2 發(fā)光強度
7.2.3 光照度
7.2.4 光亮度
7.2.5 光度學中的基本規(guī)律
7.3 色度學基礎
7.3.1 顏色匹配實驗
7.3.2 CIE標準色度系統(tǒng)
7.3.3 C1E色度計算
7.3.4 均勻顏色空間與色差計算
7.3.5 光源
習題
第8章 實用光學系統(tǒng)
8.1 人眼光學系統(tǒng)
8.1.1 眼睛的結構
8.1.2 眼睛的調節(jié)和適應
8.1.3 眼睛的視力缺陷與校正
8.1.4 人眼的分辨力和對準精度
8.1.5 雙眼立體視覺
8.2 放大鏡
8.2.1 視覺放大率
8.2.2 光束限制和線視場
8.2.3 放大鏡用做目鏡
8.3 顯微鏡系統(tǒng)
8.3.1 顯微鏡工作原理與視覺放大率
8.3.2 顯微鏡的光束限制
8.3.3 顯微鏡的分辨力和有效放大率
8.3.4 顯微鏡的應用舉例
8.4 望遠鏡系統(tǒng)
8.4.1 望遠系統(tǒng)的視覺放大率
8.4.2 望遠系統(tǒng)的分辨力和有效放大率
8.4.3 望遠鏡的光束限制
8.4.4 望遠鏡的轉向系統(tǒng)
8.5 攝影系統(tǒng)
8.5.1 攝影物鏡的光學特性
8.5.2 攝影物鏡的景深
8.5.3 變焦距物鏡
8.6 投影系統(tǒng)
8.6.1 光學性能
8.6.2 光度特性
8.6.3 投影物鏡的結構形式
8.6.4 變形物鏡
8.7 照明系統(tǒng)
習題
第9章 現代光學系統(tǒng)
9.1 光纖光學系統(tǒng)
9.1.1 階躍型光纖
9.1.2 梯度折射率光纖
9.1.3 光纖的典型應用
9.2 激光光學系統(tǒng)
9.2.1 激光束的結構
9.2.2 激光束的傳播特性
9.2.3 激光聚焦系統(tǒng)和激光擴束系統(tǒng)
9.3 紅外光學系統(tǒng)
9.3.1 紅外光學系統(tǒng)的功用與特點
9.3.2 幾種典型的紅外光學系統(tǒng)
9.4 菲涅耳透鏡
習題
第10章 光的電磁理論基礎
10.1 光波的特性
10.1.1 麥克斯韋方程組
10.1.2 物質方程
10.1.3 電磁波動方程
10.2 幾種簡單的光波場
10.2.1 簡諧平面波
10.2.2 球面波和柱面波
10.2.3 電磁場的能量和能流
10.3 光波的疊加
10.3.1 波的疊加原理
10.3.2 同頻率、同振動方向單色光波的疊加
10.3.3 頻率相同、振動方向相互垂直的光波的疊加
10.3.4 不同頻率單色光波的疊加
10.4 光在兩種介質分界面上的反射和折射
10.4.1 電磁場的邊界條件
10.4.2 反射定律和折射定律
10.4.3 菲涅耳公式
10.4.4 菲涅耳公式的討論
10.4.5 全反射與倏逝波
習題
第11章 光的干涉
11.1 光波干涉條件和楊氏干涉實驗
11.1.1 光波干涉條件
11.1.2 楊氏干涉實驗
11.2 干涉條紋的可見度
11.2.1 雙光束干涉時干涉條紋的可見度
11.2.2 光源的非單色性對干涉條紋可見度的影響
11.2.3 光源大小對干涉條紋可見度的影響
11.3 平板的雙光束干涉
11.3.1 干涉條紋的分類
11.3.2 等傾干涉
11.3.3 等厚干涉
11.4 平板干涉的應用
11.4.l 邁克耳孫干涉儀
11.4.2 泰曼-格林干涉儀和波面干涉技術
11.4.3 馬赫-曾德爾干涉儀
11.5 平行平板的多光束干涉及其應用
11.5.1 平行平板多光束干涉的原理
11.5.2 法布里-珀羅干涉儀
11.5.3 干涉濾光片
11.6 光學薄膜
11.6.l 單層膜
11.6.2 多層膜
習題
第12章 光的衍射
12.1 光波的標量衍射理論
12.1.1 衍射的基本概念
12.1.2 惠更斯-菲涅耳原理
12.1.3 兩種典型的衍射
12.2 菲涅耳衍射
12.2.1 菲涅耳半波帶法
12.2.2 菲涅耳波帶片
12.3 夫瑯禾費衍射
12.3.1 矩孔衍射
12.3.2 單縫衍射
12.3.3 單縫衍射因子的特點
12.3.4 多縫衍射
12.3.5 圓孔衍射
12.4 光學成像系統(tǒng)的衍射和分辨本領
12.4.1 望遠鏡的分辨率
12.4.2 照相物鏡的分辨率
12.4.3 顯微鏡的分辨率
12.5 衍射光柵
12.5.1 衍射光柵概述
12.5.2 幾種典型衍射光柵
習題
第13章 光的偏振
13.1 偏振光的描述
13.1.1 光波的偏振態(tài)
13.1.2 偏振度
13.1.3 偏振態(tài)的表示法
13.2 各向異性介質中的光波傳播特性
13.2.1 晶體的光學各向異性
13.2.2 平面波在晶體中的傳播
13.2.3 平面波在晶體界面上的雙反射和雙折射
13.3 偏振器件
13.3.1 偏振器
13.3.2 波片
13.3.3 偏振器件的數學描述
13.4 偏振光的干涉
習題
簡明習題答案
參考文獻
附錄