工程光學(第二版)（簡體書）

全書共分兩大部分，第一部分為幾何光學，系統地介紹了幾何光學的基本理論、球面系統、平面系統的成像理論，闡述了典型光學系統和部分現代光學系統的原理和特性。第二部分為波動光學，介紹了光的電磁理論，光的干涉、衍射、偏振等波動性質及應用，并介紹了現代光學的發展。兩部分內容構成了經典光學的完整體系，在著重闡述經典光學基本理論的基礎上，又融入了現代光學的一些內容，有利于學生在學習和掌握工程光學基本理論的基礎上，了解現代光學的新領域，拓寬知識面。

前言

章幾何光學的基本定律和物像概念

1.1幾何光學的基本定律

1.1.1幾何光學的點、線、面

1.1.2幾何光學的基本定律

1.1.2費馬原理

1.2光學系統的物像概念

習題

第2章共軸球面光學系統

2.1符號規則

2.1.1光路方向

2.1.2線量的正負號

2.1.3角度的正負號

2.1.4符號規則的意義

2.1.5光路圖中的符號標注

2.2物體經單個折射球面的成像

2.2.1單球面成像的光路計算

2.2.2近軸區域的物像關係

2.2.3近軸區域的物像放大率

2.3單個反射球面的成像

2.4共軸球面系統的成像

習題

第3章理想光學系統

3.1理想光學系統的基本理論

3.2理想光學系統的基點與基面

3.2.1無限遠的軸上物點與像方焦點

3.2.2無限遠的軸上像點與物方焦點

3.2.3主平面

3.2.4光學系統的焦距

3.2.5理像光學系統的節點

3.3理想光學系統的物像關係

3.3.1作圖法求像

3.3.2解析法求像

3.4理想光學系統的多光組成像

3.4.1多光組成像的一般過程

3.4.2多光組系統的等效系統

3.4.3雙光組組合

3.4.4雙光組組合的應用實例

3.5實際光學系統的基點和基面

3.5.1實際系統的基點和基面

3.5.2透鏡的基點和基面

習題

第4章平面系統

4.1平面鏡

4.1.1單平面鏡的成像特性

4.1.2雙面鏡的成像特性

4.2反射棱鏡

4.2.1反射棱鏡的類型

4.2.2棱鏡系統成像的物像坐標變化

4.2.3反射棱鏡的等效作用與展開

4.3平行平面板

4.3.1平行平板的成像特性

4.3.2平行平板對光線位移的計算

4.3.3平行平板的等效空氣層

4.3.4共軸球面系統和平面棱鏡系統的組合

4.4折射棱鏡和光楔

4.4.1折射棱鏡

4.4.2光楔

習題

第5章光學系統的光束限制

5.1概述

5.2孔徑光闌

5.2.1孔徑光闌的判斷

5.2.2入射光瞳和出射光瞳

5.3視場光闌

5.3.1視場範圍的計算

5.3.2漸暈及其相關計算

5.3.3入射窗和出射窗

5.4漸暈光闌與場鏡

5.4.1漸暈光闌

5.4.2場鏡

5.5景深和焦深

5.5.1景深

5.5.2焦深

5.5.3遠心光路

習題

第6章像差概論

6.1軸上點球差

6.1.1球差的概念和形成

6.1.2單個折射球面的齊明點

6.1.3單透鏡的球差

6.2彗差

6.2.1彗差的概念和形成

6.2.2孔徑光闌對彗差的影響

6.3細光束像散

6.4細光束場曲

6.5畸變

6.6色差

6.6.1位置色差

6.6.2倍率色差

習題

第7章光度學與色度學

7.1視敏函數與顏色視覺

7.1.1視敏函數

7.1.2顏色視覺

7.2光度學中的量及其基本規律

7.2.1光通量

7.2.2發光強度

7.2.3光照度

7.2.4光亮度

7.2.5光度學中的基本規律

7.3色度學基礎

7.3.1顏色匹配實驗

7.3.2CIE標準色度系統

7.3.3C1E色度計算

7.3.4均勻顏色空間與色差計算

7.3.5光源

習題

第8章實用光學系統

8.1人眼光學系統

8.1.1眼睛的結構

8.1.2眼睛的調節和適應

8.1.3眼睛的視力缺陷與校正

8.1.4人眼的分辨力和對準精度

8.1.5雙眼立體視覺

8.2放大鏡

8.2.1視覺放大率

8.2.2光束限制和線視場

8.2.3放大鏡用做目鏡

8.3顯微鏡系統

8.3.1顯微鏡工作原理與視覺放大率

8.3.2顯微鏡的光束限制

8.3.3顯微鏡的分辨力和有效放大率

8.3.4顯微鏡的應用舉例

8.4望遠鏡系統

8.4.1望遠系統的視覺放大率

8.4.2望遠系統的分辨力和有效放大率

8.4.3望遠鏡的光束限制

8.4.4望遠鏡的轉向系統

8.5攝影系統

8.5.1攝影物鏡的光學特性

8.5.2攝影物鏡的景深

8.5.3變焦距物鏡

8.6投影系統

8.6.1光學性能

8.6.2光度特性

8.6.3投影物鏡的結構形式

8.6.4變形物鏡

8.7照明系統

習題

第9章現代光學系統

9.1光纖光學系統

9.1.1階躍型光纖

9.1.2梯度折射率光纖

9.1.3光纖的典型應用

9.2激光光學系統

9.2.1激光束的結構

9.2.2激光束的傳播特性

9.2.3激光聚焦系統和激光擴束系統

9.3紅外光學系統

9.3.1紅外光學系統的功用與特點

9.3.2幾種典型的紅外光學系統

9.4菲涅耳透鏡

習題

0章光的電磁理論基礎

10.1光波的特性

10.1.1麥克斯韋方程組

10.1.2物質方程

10.1.3電磁波動方程

10.2幾種簡單的光波場

10.2.1簡諧平面波

10.2.2球面波和柱面波

10.2.3電磁場的能量和能流

10.3光波的疊加

10.3.1波的疊加原理

10.3.2同頻率、同振動方向單色光波的疊加

10.3.3頻率相同、振動方向相互垂直的光波的疊加

10.3.4不同頻率單色光波的疊加

10.4光在兩種介質分界面上的反射和折射

10.4.1電磁場的邊界條件

10.4.2反射定律和折射定律

10.4.3菲涅耳公式

10.4.4菲涅耳公式的討論

10.4.5全反射與倏逝波

習題

1章光的干涉

11.1光波干涉條件和楊氏干涉實驗

11.1.1光波干涉條件

11.1.2楊氏干涉實驗

11.2干涉條紋的可見度

11.2.1雙光束干涉時干涉條紋的可見度

11.2.2光源的非單色性對干涉條紋可見度的影響

11.2.3光源大小對干涉條紋可見度的影響

11.3平板的雙光束干涉

11.3.1干涉條紋的分類

11.3.2等傾干涉

11.3.3等厚干涉

11.4平板干涉的應用

11.4.l邁克耳孫干涉儀

11.4.2泰曼-格林干涉儀和波面干涉技術

11.4.3馬赫-曾德爾干涉儀

11.5平行平板的多光束干涉及其應用

11.5.1平行平板多光束干涉的原理

11.5.2法布裡-珀涉儀

11.5.3干涉濾光片

11.6光學薄膜

11.6.l單層膜

11.6.2多層膜

習題

2章光的衍射

12.1光波的標量衍射理論

12.1.1衍射的基本概念

12.1.2惠更斯-菲涅耳原理

12.1.3兩種典型的衍射

12.2菲涅耳衍射

12.2.1菲涅耳半波帶法

12.2.2菲涅耳波帶片

12.3夫琅禾費衍射

12.3.1矩孔衍射

12.3.2單縫衍射

12.3.3單縫衍射因子的特點

12.3.4多縫衍射

12.3.5圓孔衍射

12.4光學成像系統的衍射和分辨本領

12.4.1望遠鏡的分辨率

12.4.2照相物鏡的分辨率

12.4.3顯微鏡的分辨率

12.5衍射光柵

12.5.1衍射光柵概述

12.5.2幾種典型衍射光柵

習題

3章光的偏振

13.1偏振光的描述

13.1.1光波的偏振態

13.1.2偏振度

13.1.3偏振態的表示法

13.2各向異性介質中的光波傳播特性

13.2.1晶體的光學各向異性

13.2.2平面波在晶體中的傳播

13.2.3平面波在晶體界面上的雙反射和雙折射

13.3偏振器件

13.3.1偏振器

13.3.2波片

13.3.3偏振器件的數學描述

13.4偏振光的干涉

習題

簡明習題答案

參考文獻