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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 15

习题 17

第二章 近轴光学 19

2.1引言 21

2.2子午面内的光线计算 21

2.3光学系统的简化 33

2.4近轴区域 35

2.5光学系统的物像关系 38

2.6近轴光线追迹 45

2.7厚透镜 51

2.8薄透镜 54

2.9透镜的组合 58

2.10反射镜 60

2.11拉格朗日不变量 64

2.12近轴光学总结 67

习题 70

第三章 反射镜和棱镜 75

3.1引言 75

3.2色散棱镜 76

3.3小顶角的折射棱镜 81

3.4消色差棱镜和直视棱镜 84

3.5平面反射镜 86

3.6双平面反射镜系统 90

3.7平面平行板 92

3.8棱镜的计算 94

3.9直角棱镜 102

3.10几种典型的棱镜 106

3.11棱镜成像的正倒关系 115

3.12棱镜及棱镜系统的应用 117

3.13分束与合束器件 121

3.14棱镜和反射镜系统的设计 123

习题 126

第四章 孔径光阑和视场光阑 129

4.1引言 129

4.2孔径光阑，入射光瞳和出射光瞳 131

4.3视场光阑，入射窗和出射窗 133

4.4杂光和杂光的消除 134

4.5渐晕 137

4.6远心光路 139

4.7孔径的衍射效应 142

4.8光学系统的分辨率 146

4.9光瞳函数对成像的影响 150

4.10光学系统的焦深和景深 151

习题 155

第五章 光线追迹与像差计算 158

5.1引言 158

5.2近轴光线计算 161

5.3子午面内的光线计算 163

5.4轴外邻主光线的细光束的光线计算 168

5.5空间光线计算 174

5.6通过非球面的光线追迹 178

5.7光学系统的像差 183

5.8球差 185

5.9慧差和正弦差（OSC） 189

5.10像散和像面弯曲 193

5.11畸变 197

5.12轴向色差 199

5.13倍率色差 202

5.14光程差 204

5.15透镜材料和形状对像差的影响 206

5.16光阑位置变化对像差的影响 208

5.17像差与孔径和视场的关系 210

5.18像差校正和残余量 212

5.19表面的三级像差 216

5.20非球面的像差 223

5.21薄透镜的三级像差 226

习题 232

第六章 辐射与光度 236

6.1引言 236

6.2点源的辐射特性 236

6.3扩展辐射源的辐射 240

6.4光谱辐射计量 246

6.5黑体辐射 248

6.6光度学中的一些概念 252

6.7像的光度计算 257

6.8光学系统中的光能损失 262

6.9照明装置与光能计算 265

习题 271

第七章 光学材料与薄膜基础 273

7.1光学材料的特性 273

7.2透射用光学材料的特性 274

7.3普通光学玻璃 281

7.4有色光学玻璃 289

7.5特殊光学玻璃 290

7.6晶体材料 293

7.7塑料光学材料 297

7.8漫射材料 299

7.9偏振材料 300

7.10光学薄膜基础 302

7.11单层减反膜 308

7.12反射膜 311

7.13干涉和吸收滤光片 312

习题 314

第八章 基本光学系统与装置 317

8.1眼睛 317

8.2望远系统 334

8.3显微镜系统 351

8.4测距仪光学系统 371

8.5摄录与投影光学系统 374

8.6辐射计量装置 385

8.7歪像光学系统 389

8.8纤维光学 393

习题 406

第九章 图像探测与记录 410

9.1引言 410

9.2摄影胶片 411

9.3电荷耦合器件（CCD） 427

9.4像增强器和变像管 444

习题 454

第十章 单色像差 457

10.1引言 457

10.2球差 458

10.3正弦条件，慧差 465

10.4光学系统的畸变 470

10.5像散和像面弯曲 475

10.6单色像差表达式 482

10.7棱镜和平板玻璃的像差 486

10.8球面反射镜的初级像差 489

习题 491

第十一章 色差 493

11.1引言 493

11.2由色散引起的光程差 495

11.3消色差的波段选择 499

11.4轴向色差 502

11.5倍率色差 506

11.6薄透镜系统的初级色差 510

11.7二级光谱，高级色差 516

11.8平板玻璃和棱镜的色差 520

11.9消色差透镜的光焦度分配举例 521

习题 525

第十二章 初级像差的一般性质 528

12.1引言 528

12.2几何像差与初级像差系数 529

12.3初级像差系数随光阑位置的变化 532

12.4光阑像差与物面像差之间的关系 536

12.5物面移动时初级像差系数的变化 538

12.6薄透镜系统的初级像差 540

12.7双胶合透镜的-P∞，-W∞，-C1与结构参数的联系 548

12.8单透镜的结构参数与-P∞ ，-W∞ ，-C1的关系 561

习题 563

第十三章 像质评价 565

13.1引言 565

13.2波像差与几何像差 567

13.3典型光学系统的像差公差 572

13.4像差曲线 577

13.5图像分辨率 579

13.6点列图与能量集中度 583

13.7像面优化 586

13.8星点检验 589

13.9光学传递函数 594

习题 612

第十四章 光学系统设计概论 616

14.1引言 616

14.2单透镜设计 618

14.3双胶合透镜设计 627

14.4显微物镜设计 639

14.5典型的目镜设计 654

14.6摄影和投影物镜设计 669

习题 697

第十五章 变焦距光学 700

15.1引言 700

15.2光学补偿法的变焦距光学 702

15.3机械补偿变焦距系统的高斯光学 708

15.4机械补偿变焦距系统设计 719

习题 745

第十六章 合成孔径雷达中的光学 747

16.1引言 747

16.2微波合成孔径的形成及发展 749

16.3合成孔径雷达的信息获取与存储 753

16.4合成孔径雷达数据的光学处理技术 756

16.5合成孔径雷达数据的光学处理器设计举例 768

16.6合成孔径雷达数据的光电实时处理技术 773

16.7光电实时处理中的几个问题的讨论 781

习题 787

第十七章 反射和折反射成像光学 791

17.1引言 791

17.2单反射镜成像 793

17.3双反射镜光学系统 801

17.4折反射光学系统 805

17.5折反射光学系统设计举例 811

第十八章软X射线成像及处理技术 828

18.1引言 828

18.2掠入射X射线成像系统 831

18.3正入射X射线成像系统 842

18.4多针孔成像及处理技术 847

18.5环形编码孔径显微镜 857

第十九章 激光应用中的光学系统 866

19.1引言 866

19.2激光光束的传输特性 866

19.3透镜对激光束的聚焦特性 869

19.4光束扩展器 873

19.5傅里叶变换镜头 876

19.6激光扫描技术与装置 881

综合思考题 887

习题参考答案 889

附录 894