几何光学像差光学设计(普通高等教育十一五国家级规划教材)(GEOMETRICAL OPTICS ABERRATIONS AND OPTICAL DESIGN)

基本信息·出版社：浙江大学出版社

·页码：369 页

·出版日期：2007年

·ISBN：9787308034920

·包装版本：第2版

·装帧：平装

·开本：16

·正文语种：中文

·丛书名：普通高等教育十一五国家级规划教材

·外文书名：GEOMETRICAL OPTICS ABERRATIONS AND OPTICAL DESIGN

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内容简介《几何光学像差光学设计》是“普通高等教育十一五国家级规划教材”之一，该书共分20个章节，对几何光学·像差·光学设计作了详细的阐述，具体内容包括平面和平面系统、光学系统中光束的限制、光能及其传播计算、轴外像差、光线的光路计算、光学系统初始结构设计等。

编辑推荐《几何光学像差光学设计》可供各大专院校作为教材使用，也可供从事相关工作的人员作为参考用书使用。

目录

第一部分几何光学

第1章几何光学的基本概念和基本定律

§1.1发光点、光线和光束

§1.2光线传播的基本定律、全反射

§1.3费马定理

§1.4物、像的基本概念和完善成像条件

第2章球面和球面系统

§2.1概念与符号规则

§2.2轴上物点经单个折射球面成像

§2.3物平面以细光束经折射球面成像

§2.4反射球面

§2.5共轴球面系统

第3章平面和平面系统

§3.1平面镜

§3.2双平面镜

§3.3平行平板

§3.4反射棱镜

§3.5折射棱镜

§3.6光的色散

§3.7光学材料

第4章理想光学系统

§4.1理想光学系统及其原始定义

§4.2理想光学系统的基点和基面，焦距

§4.3物像位置和放大率、焦距和光焦度、节点

§4.4光学系统的图解求像

§4.5光学系统的组合

§4.6望远镜系统

§4.7透镜

§4.8实际光学系统的焦距和基点位置的计算，焦距的测定

第5章光学系统中光束的限制

§5.1概述

§5.2光学系统的孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳

§5.3光学系统的视场光阑、入射窗和出射窗，渐晕光阑

§5.4平面上空间像的不清晰度，景深

§5.5远心光学系统

§5.6光束限制的进一步讨论与光瞳匹配

第6章光能及其传播计算

§6.1辐射量与光学量

§6.2光学量基本概念

§6.3光学量经光学系统的传输

§6.4成像光学系统像面的照度

第二部分像差理论

第7章球差

§7.1球差

§7.2单个折射球面的球差特征

§7.3初级球差

§7.4薄透镜和薄透镜系统的初级球差

§7.5平行平板的球差

第8章轴外像差

§8.1轴外像差概述

§8.2正弦条件与等晕条件

§8.3彗差

§8.4像散和像面弯曲

§8.5畸变

§8.6初级轴外像差及其与孔径、视场的关系

§8.7匹兹凡和及其校正方法

第9章色差

§9.1位置色差

§9.2倍率色差

§9.3初级位置色差和初级倍率色差

§9.4平行平板的位置色差

§9.5薄透镜系统的初级位置色差

§9.6薄透镜系统的初级倍率色差

§9.7二级光谱

§9.8光学系统消像差谱线的选择

第10章光线的光路计算

§10.1近轴光线的计算

§10.2子午光线的光路计算

§10.3沿轴外点主光线的细光束像点的计算

§10.4共轴球面系统空间光线的光路计算

§10.5空间光线经非共轴面时的光路计算

§10.6光程和光程差的计算

第11章像差综述

§11.1像差计算综述

§11.2平行平板的初级像差系数

§11.3对称光学系统的像差特性

§11.4初级像差和光阑位置的关系

§11.5光阑像差及其与物面像差的关系

§11.6初级像差系数与物面位置的关系

第12章波像差

§12.1波像差概念

§12.2波像差与几何像差的关系

§12.3参考点移动产生的波像差、焦深

§12.4波像差的一般表示式

§12.5波色差及其与几何色差的关系

§12.6光学系统的像差容限

第三部分光学设计

第13章典型光学系统

§13.1眼睛

§13.2放大镜

§13.3显微镜及其照明系统

§13.4望远镜系统

§13.5摄影光学系统

§13.6放映系统

第14章光学系统初始结构设计

§14.1简单物镜结构设计

§14.2P、W形式的初级像差系数和基本像差参量

§14.3单个薄透镜和双胶合透镜组的基本像差参量

§14.4P、W方法计算实例

§14.5双高斯型摄影物镜的设计

§14.6初始结构设计的查资料法

§14.7初始结构设计的经验法

§14.8初始结构设计方法的比较与选择

第15章特殊光学系统

§15.1激光光学系统

§15.2线性成像透镜(f·θ透镜)

§15.3傅里叶变换透镜

§15.4光谱分析光学系统

§15.5光电光学系统

§15.6梯度折射率透镜

§15.7光学纤维

第16章特殊光学表面及其应用

§16.1非球面的数学表示

§16.2非球面的光路计算及其关键路径

§16.3旋转对称非球面的初级像差及在光学系统中的应用

§16.4特殊连续非球面在光学系统中的应用

§16.5面形为有限间断的非球面应用简介

§16.6衍射光学元件的一般表示

§16.7衍射光学元件的光路计算

§16.8衍射光学元件在光学系统中的应用

第17章光学系统质量评价

§17.1斯特列尔(Strehl)判断

§17.2瑞利判断

§17.3分辨率

§17.4点列图

§17.5光学传递函数

§17.6非成像系统质量评价

第18章光学系统优化设计

§18.1概述

§18.2评价函数及其构成

§18.3阻尼最小二乘法

§18.4边界条件的处理

§18.5光学设计时对光学零件加工、装配工艺性的保证

§18.6多组元光学系统优化设计

§18.7光学设计过程小结

第19章常用光学设计软件简介

§19.1目前常用设计软件的主要功能

§19.2几个软件各自的特点

§19.3其他相关软件

§19.4光学设计者和软件

第20章光学工程制图和技术要求

§20.1光学系统图

§20.2光学工程图中的特殊符号标记

§20.3胶合件图

§20.4光学零件图

附录

参考文献

索引

后记

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序言作为国家十一五规划教材，本书在原教材的基础上做了比较大的修改。在原教材重视理论基础和强调工程应用原则上力求二者的融合和统一。本书具有以下几个特性：（1）时代特性。表现在内容的改变上面，删节和压缩了部分由于技术进步而落后的或目前基本不用的内容，新增和强化了以现代新技术、新方法、新材料为代表的光学方面的发展和变革的内容，以及几何光学和光学设计新的应用领域的内容。（2）教材特性。本书定位仍然是一本高等院校工科光学有关专业的教材，学生和任课教师是本书的主要应用群体。本书在每一章都系统介绍了本章的知识要点，学习者可以牢牢把握学习的重点和主线，章后练习也充分考虑到基本知识的覆盖和课堂学时要求，知识范畴涵盖了本科生到研究生阶段部分相关的专业课的内容。（3）工具书特性。作为光学工程技术人员的专业工具书是本书的另一个定位，书中含有很多课堂教学之外的科学研究和工程技术方面的内容，可以作为从事研究与光学有关问题的其他专业人员的重要参考资料，内容中融入了作者多年科研、教学工作经验的积累，以及平时工作中对一些问题的思考和探讨。（4）开放性。科学技术的发展永无止境，终生学习的理念被现代社会广泛接受，书中增加了主要词汇的英文解释，并有这些词汇的索弓l，可以帮助读者学习相关的国外资料，作者力图使本教材成为一个开放的平台，供读者深入学习、研讨。

文摘插图：

后记感谢国家十一五规划教材计划的资助，以浙江大学光电系原光学教研室全体教师的工作为基础，本书终于出版了。本次改编融入了作者多年的部分研究成果和设计经验，其目的是希望从基本理论到光学设计为读者提供系统的参考。

本书从几何光学最基本的理论入手，任何一位有一定高等数学和大学物理基础的读者均可阅读，我们希望读者在学习本书的过程中注重使自己的思维方式从偏重理想透镜成像规律逐步转化到有像差的实际光学系统，并且与工程实际相联系。像差理论部分在本次修订中强调了像差的概念、现象、形成原因、初级像差与孔径和视场的关系、像差校正基本方法，光学设计部分除了研究典型光学系统的成像规律和设计方法外，还对现代常用的特殊光学系统及其设计特点作了系统的讨论，使读者把握它与典型光学系统的共性和本身具有的个性，从而能够在设计中举一反三。

包括附录在内，本次改编删除了一些目前已基本不再使用的内容，增加了部分英文单词及词组的索引。但光学词汇数量众多，本书不是光学词典，既不可能也无必要有那么大的容量，仅列出书中涉及的有解释的部分基本单词和词组。读者如需了解更多的词汇，还需要查阅专业词典。