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第一部分 几何光学 2

第一章 几何光学的基本概念和基本定律 2

§1-1 发光点、光线和光束 2

§1-2 光线传播的基本定律和全反射 2

§1-3 费马原理 5

§1-4 物、像的基本概念和完善成像条件 6

习题 8

§2-1 概念与符号规则 9

第二章 球面和球面系统 9

§2-2 轴上物点经单个折射球面成像 10

§2-3 物平面以细光束经折射球面成像 12

§2-4 反射球面 13

§2-5 共轴球面系统 14

§2-6 透镜 16

习题 17

第三章 平面和平面系统 19

§3-1 平面镜 19

§3-2 双平面镜 20

§3-3 平行平板 21

§3-4 反射棱镜 22

§3-5 折射棱镜 28

§3-6 光的色散 29

§3-7 光学材料 31

习题 33

第四章 理想光学系统 34

§4-1 理想光学系统及其原始定义 34

§4-2 理想光学系统的主点、主平面、焦点、焦平面和焦距 34

§4-3 物像位置和三种放大率、两种焦距和光焦度、节点 35

§4-4 光学系统的图解求像 40

§4-5 光学系统的组合 41

§4-6 望远镜系统 44

§4-7 厚透镜 46

§4-8 实际光学系统的焦距和基点位置的计算，焦距的测定 48

习题 51

第五章 光学系统中光束的限制 56

§5-1 概述 56

§5-2 光学系统的孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳 57

§5-3 光学系统的视场光阑、入射窗和出射窗、渐晕光阑 58

§5-4 平面上空间像的不清晰度、景深 60

§5-5 远心光学系统 61

习题 62

第六章 光能及其计算 64

§6-1 辐射能通量、光通量 64

§6-2 发光强度、光照度、光出射度和光亮度 66

§6-3 光学系统光能损失的计算 71

§6-4 通过光学系统的光通量，像的照度 73

习题 75

第七章 光线的光路计算 77

§7-1 近轴光线的计算 77

§7-2 子午光线的光路计算 78

§7-3 子午光线经偏心球面时的光路计算 82

§7-4 沿轴外点主光线的细光束像点的计算 82

§7-5 空间光线的光路计算 86

§7-6 光线经非球面时的光路计算 90

习题 91

§8-1 球差、带球差 94

第八章 球差 94

第二部分 像差理论 94

§8-2 单个折射球面的球差和球差分布公式 97

§8-3 折射球面产生球差正负的判断及物距对球差的影响 98

§8-4 初级球差 100

§8-5 薄透镜和薄透镜系统的初级球差 101

§8-6 平行平板的球差 103

习题 103

第九章 正弦差 105

§9-1 正弦条件与赫歇尔条件 105

§9-2 等晕成象和等晕条件 106

§9-3 正弦差的分布 109

§9-4 薄透镜和薄透镜系统的初级正弦差 110

习题 112

第十章 轴外像差 113

§10-1 轴外像差慨述 113

§10-2 初级轴外像差的一般表示式 114

§10-3 彗差与初级彗差 117

§10-4 仅具初级彗差时的光束结构 120

§10-5 像散和像面弯曲及其初级量 121

§10-6 具有初级像散和像面弯曲时的光束结构 124

§10-7 匹兹凡和及其校正方法 125

§10-8 畸变和初级畸变 126

习题 128

第十一章 色差 129

§11-1 位置色差 129

§11-2 初级位置色差 130

§11-3 平行平板的位置色差 132

§11-4 薄透镜和薄透镜系统的初级位置色差 132

§11-5 二级光谱 134

§11-6 倍率色差 136

§11-7 初级倍率色差 137

§11-8 薄透镜系统的初级倍率色差 138

§11-9 光学系统消像差谱线的选择 140

习题 140

第十二章 像差综述 142

§12-1 像差计算综述 142

§12-2 像差特性曲线 144

§12-4 对称光学系统的像差特性 145

§12-3 平行平板的初级像差系数 145

§12-5 初级像差和光阑位置的关系 146

§12-6 光阑像差及其与物面像差的关系 147

§12-7 初级像差系数与物面位置的关系 148

§12-8 P、W形式的初级像差系数和基本像差参量 149

§12-9 单个薄透镜和双胶合透镜组的基本像差参量 151

§12-10 P、W方法计算实例 154

习题 155

§13-1 轴上点的波像差及其与球差的关系 157

第十三章 波像差 157

§13-2 轴外点的波像差及其与垂轴像差的关系 160

§13-3 波像差的一般表示式 162

§13-4 参考点移动产生的波像差、焦深 163

§13-5 色差的波像差表示 163

§13-6 球色差、几何色差与波色差的关系 165

§13-7 光学系统的像差容限 165

习题 166

第十四章 典型光学系统 170

§14-1 眼睛 170

第三部分 光学设计 170

§14-2 放大镜 174

§14-3 显微镜 175

§14-4 望远镜系统 185

§14-5 摄影光学系统 196

§14-6 放映系统 203

习题 205

第十五章 典型光学镜头设计 207

§15-1 简单物镜设计 207

§15-2 凯涅尔目镜设计 211

§15-3 匹兹凡型放映物镜设计 213

§15-4 双高斯型摄影物镜的设计 215

§15-5 像差校正的一些常用方法 217

习题 219

第十六章 激光光学系统 221

§16-1 高斯光束的基本性质 221

§16-2 高斯光束通过薄透镜时的变换和激光扩束望远镜的设计特点 222

§16-3 线性成像透镜(f·θ透镜) 225

§16-4 傅里叶变换透镜 227

习题 230

第十七章 像质评价 231

§17-1 斯特列尔(Strehl)判断 231

§17-2 瑞利判断 232

§17-3 分辨率 233

§17-4 点列图 234

§17-5 光学传递函数 234

习题 238

第十八章 光学自动设计 239

§18-1 概述 239

§18-2 评价函数及其构成 240

§18-3 阻尼最小二乘法 241

§18-4 边界条件的处理 244

§18-5 光学设计过程小结 245

附表、附录及参考文献 247

附表1 玻璃对编组图 247

附表2 冕牌透镜在前的玻璃组合 248

附表3 火石透镜在前的玻璃组合 249

附录 双胶合透镜Po的算法 250

参考文献 252