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第一章 几何光学基础 1

1.1 光的本性及描述——几何光学，波动光学，量子光学 1

1.2 光线和光的直线传播 5

1.3 光的折射和反射——Snell定律 7

1.4 光路的可逆性和互不干扰性 11

1.5 光的全反射 12

1.6 费马原理 16

第二章 近轴光学 18

2.1 引言 18

2.2 子午面内的光线计算 20

2.3 光学系统的简化 32

2.4 近轴区域 34

2.5 光学系统的物像关系 37

2.6 近轴光线追迹 43

2.7 厚透镜 49

2.8 薄透镜 53

2.9 透镜的组合 56

2.10 反射镜 58

2.11 拉格朗日不变量 62

2.12 近轴光学总结 65

第三章 反射镜和棱镜 69

3.1 引言 69

3.2 色散棱镜 70

3.3 小顶角的折射棱镜 75

3.4 消色差棱镜和直视棱镜 78

3.5 平面反射镜 80

3.6 双平面反射镜系统 84

3.7 平面平行板 86

3.8 棱镜的计算 88

3.9 直角棱镜 96

3.10 几种典型的棱镜 100

3.11 棱镜成像的正倒关系 109

3.12 棱镜及棱镜系统的应用 111

3.13 分束与合束器件 115

3.14 棱镜和反射镜系统的设计 117

第四章 孔径光阑和视场光阑 121

4.1 引言 121

4.2 孔径光阑，入射光瞳和出射光瞳 123

4.3 视场光阑，入射窗和出射窗 125

4.4 杂光和杂光的消除 126

4.5 渐晕 129

4.6 远心光路 131

4.7 孔径的衍射效应 134

4.8 光学系统的分辨率 138

4.9 光瞳函数对成像的影响 142

4.10 光学系统的焦深和景深 143

第五章 光线追迹与像差计算 148

5.1 引言 148

5.2 近轴光线计算 151

5.3 子午面内的光线计算 153

5.4 轴外邻主光线的细光束光线计算 158

5.5 空间光线计算 164

5.6 通过非球面的光线追迹 168

5.7 光学系统的像差 173

5.8 球差 175

5.9 慧差和正弦差（OSC） 179

5.10 像散和像面弯曲 183

5.11 畸变 187

5.12 轴向色差 189

5.13 倍率色差 192

5.14 光程差 194

5.15 透镜材料和形状对像差的影响 196

5.16 光阑位置变化对像差的影响 198

5.17 像差与孔径和视场的关系 200

5.18 像差校正和残余量 202

5.19 表面的三级像差 206

5.20 非球面的像差 213

5.21 薄透镜的三级像差 216

第六章 辐射与光度 223

6.1 引言 223

6.2 点源的辐射特性 223

6.3 扩展辐射源的辐射 227

6.4 光谱辐射计量 233

6.5 黑体辐射 235

6.6 光度学中的一些概念 239

6.7 像的光度计算 244

6.8 光学系统中的光能损失 249

6.9 照明装置与光能计算 252

第七章 光学材料与镀膜基础 259

7.1 光学材料的特性 259

7.2 透射用光学材料的特性 260

7.3 普通光学玻璃 267

7.4 有色光学玻璃 275

7.5 特殊光学玻璃 276

7.6 晶体材料 279

7.7 塑料光学材料 283

7.8 漫射材料 285

7.9 偏振材料 286

7.10 光学薄膜基础 288

7.11 单层减反膜 294

7.12 反射膜 297

7.13 干涉和吸收滤光片 298

第八章 基本光学系统与装置 302

8.1 眼睛 302

8.2 望远系统 319

8.3 显微镜系统 336

8.4 测距仪光学系统 356

8.5 摄录与投影光学系统 359

8.6 辐射计量装置 370

8.7 歪像光学系统 374

8.8 纤维光学 378

第九章 图像探测与记录 392

9.1 引言 392

9.2 摄影胶片 393

9.3 电荷耦合器件（CCD） 409

9.4 像增强器和变像管 426

第十章 单色像差 438

10.1 引言 438

10.2 球差 439

10.3 正弦条件，慧差 446

10.4 光学系统的畸变 451

10.5 像散和像面弯曲 456

10.6 单色像差表达式 463

10.7 棱镜和平板玻璃的像差 467

10.8 球面反射镜的初级像差 470

第十一章 色差 473

11.1 引言 473

11.2 由色散引起的光程差 475

11.3 消色差波段的选择 479

11.4 轴向色差 482

11.5 倍率色差 486

11.6 薄透镜系统的初级色差 490

11.7 二级光谱，高级色差 496

11.8 平板玻璃和棱镜的色差 499

11.9 消色差透镜的光焦度分配举例 501

第十二章 初级像差的一般性质 505

12.1 引言 505

12.2 几何像差与初级像差系数 506

12.3 初级像差系数随光阑位置的变化 509

12.4 光阑像差与物面像差之间的关系 513

12.5 物面移动时初级像差系数的变化 515

12.6 薄透镜系统的初级像差 517

12.7 双胶合透镜的？∞,？∞,？1与结构参数的联系 525

12.8单透镜的结构参数与？∞,？∞,？1的关系 538

第十三章 像质评价 541

13.1 引言 541

13.2 波像差与几何像差 543

13.3 典型光学系统的像差公差 548

13.4 像差曲线 553

13.5 图像分辨率 555

13.7 像面优化 562

13.8 星点检验 565

13.9 光学传递函数 570

第十四章 光学系统设计概论 589

14.1 引言 589

14.2 单透镜设计 591

14.3 双胶合透镜设计 600

14.4 显微物镜设计 612

14.5 典型的目镜设计 627

14.6 摄影和投影物镜设计 642

第十五章 变焦距光学 671

15.1 引言 671

15.2 光学补偿法的变焦距光学 673

15.3 机械补偿变焦距系统的高斯光学 679

15.4 机械补偿变焦距系统设计 690

第十六章 合成孔径雷达中的光学 717

16.1 引言 717

16.2 微波合成孔径的形成及发展 719

16.3 合成孔径雷达的信息获取与存储 723

16.4 合成孔径雷达数据的光学处理技术 726

16.5 合成孔径雷达数据的光学处理器设计举例 738

16.6 合成孔径雷达数据的光电实时处理技术 743

16.7 光电实时处理中的几个问题的讨论 751

第十七章 反射和折反射成像光学 760

17.1 引言 760

17.2 单反射镜成像 762

17.3 双反射镜光学系统 770

17.4 折反射光学系统 774

17.5 折反射光学系统设计举例 780

第十八章 软X射线成像及处理技术 797

18.1 引言 797

18.2 掠入射X射线成像系统 800

18.3 正入射X射线成像系统 811

18.4 多针孔成像及处理技术 816

18.5 环形编码孔径显微镜 826

第十九章 激光应用中的光学系统 835

19.1 引言 835

19.2 激光光束的传输特性 835

19.3 透镜对激光束的聚焦特性 838

19.4 光束扩展器 842

19.5 傅里叶变换镜头 846

19.6 激光扫描技术与装置 850