应用光学例题与习题集

前言

第1部分 几何光学

第1章 几何光学的基本定律和成像概念

1.1 基本定律

1.2 矢量形式的折射定律和反射定律

1.3 光的全反射与临界角

第2章 球面和共轴球面系统

2.1 正负号的规定

2.2 光线经球面折射时的光路计算公式

2.3 近轴光及其光路计算公式

2.4 单个折射球面成像的放大率，拉赫不变量

2.5 共轴球面系统

2.6 球面反射镜

第3章 理想光学系统

3.1 光学系统的基点和基面

3.2 理想光学系统的物像关系

3.3 理想光学系统二焦距之间关系

3.4 理想光学系统的拉赫公式

3.5 理想光学系统的放大率及其相互关系

3.6 光学系统的光焦度、屈光度和光束的会聚度

3.7 光学系统的组合

3.8 透镜

3.9 近轴光学中矩阵方法

第4章 平面镜和平面系统

4.1 平面反射镜的成像特征

4.2 双平面镜(角镜)成像特征

4.3 玻璃平板(平行平板)

4.4 反射棱镜

4.5 折射棱镜和光楔

第5章 光学系统中的光阑

5.1 光学系统中的光阑及其作用

5.2 确定孔径光阑和视场光阑的方法

5.3 渐晕

5.4 景深

5.5 远心光路

5.6 消杂光光阑

第6章 光能及其计算

6.1 光度学的基本概念与物理量

6.2 光通量和光亮度在光学系统中的传递像面光照度

6.3 光学系统中光能损失的计算

第7章 颜色

7.1 颜色的特征

7.2 颜色的分类

7.3 颜色的匹配

7.4 三原色

7.5 颜色方程

第2部分像差理论

第8章 光线的光路计算及像差概述

8.1 子午平面内光线的光路计算

8.2 轴外点细光束的光路计算

8.3 空间光线的光路计算

8.4 单色像差

8.5 色差

第9章 球差、正弦差

9.1 光学系统的球差分布公式

9.2 单个折射球面的实际球差分布及不晕点

9.3 初级球差

9.4 带球差和高级球差

9.5 E弦条件

9.6 等晕条件与正弦差

9.7 薄透镜的初级球差及初级正弦差

第10章 轴外像差

10.1 单个折射球面的初级像差普遍表示式

10.2 用像差普遍式分析各种初级像差

10.3 单个折射球面，单个平行平板及反射球面的初级几何像差系数

10.4 初级像差及实际像差计算

10.5 像差级数展开式

第11章 色差

11.1 介质的光学特性

11.2 消像差谱线的选择

11.3 初级色差分布系数及初级色差

11.4 由消色差决定光学系统中各透镜的光焦度分配

11.5 薄透镜系统的初级倍率色差

11.6 色差级数展开式

117二级光谱

11.8 F行平板的色差

第12章 像差综述及计算结果处理

12.1 光学系统的像差特性曲线

12.2 像差曲线综合分析

第13章 波像差

13.1 轴上物点球差与波像差的关系

13.2 轴外点的波像差与垂轴像差的关系

13.3 波像差的一般表达式

13.4 参考点移动产生的波像差和焦深

13.5 色差的波像差表示

13.6 初级波色差的一般表示式

13.7 光学系统的像差容限

第3部分典型光学系统

第14章 眼睛与目视仪器

14.1 眼睛

14.2 放大镜

14.3 显微镜

14.4 望远镜

14.5 双目立体视觉，体视测距机

第15章 摄影及投影系统

15.1 摄影系统的特性

15.2 放映与投影物镜

15.3 光电传感器

第4部分光学设计

第16章 光学系统初始结构计算方法

16.1 PIV形式初级像差系数

16.2 薄透镜系统的基本像差参量

16.3 双胶合透镜组、单透镜的P、W、C1和结构参数的关系

16.4 具有必要厚度的透镜曲率半径的确定

第17章 典型光学系统设计

17.1 光学系统设计的一般过程和步骤

17.2 变焦距光学系统概述

17.3 照明系统光学设计

第18章 非球面及其在光学系统中的应用

18.1 曲面方程一

18.2 非球面子午和弧矢曲率半径

18.3 非球面空间光线光路计算

18.4 柱面空间光线光路计算-

18.5 非球面的初级像差概述

18.6 二次圆锥曲面-

18.7 施密特校正板的设计

18.8 菲涅尔透镜的设计

18.9 偏轴偏心非球面系统光路计算

第19章 像质评价

19.1 光学系统设计质量评价方法

19.2 OTF计算实例

19.3 利用光学传递函数评价像质的优点

第20章 像差自动平衡

20.1 评价函数及其构成

20.2 阻尼最小二乘法

20.3 使用像差自动平衡程序时应注意的几个问题

20.4 目前概况

思考题提示

习题答案

参考文献

《应用光学例题与习题集》是《应用光学》和《工程光学》的辅助教材之一，可与张以谟教授主编的《应用光学》配套使用。全书共分四个部分：第1～7章为几何光学；第8-13章为像差理论；第14、15章为典型光学系统；第16-20章为光学设计。《应用光学例题与习题集》每章前有重点内容及主要公式提要，书后附有部分思考题提示和习题答案。全书共编入217个例题，159个思考题和326个习题。《应用光学例题与习题集》可供光电信息科学与工程专业及其他相关专业的师生和考研生使用，也可供从事光电工作的科技人员参考。