工程光学基础教程/郁道银 谈恒英

本书是教育部审定的普通高等教育“十一五”重量规划教材，是在原《工程光学(第2版)》的基础上编写而成的少学时版本，书中内容既注重论述光学的基本原理和基本理论，又注重理论与工程实际相结合，并力求反映现代光学的发展和应用。本书侧重于光学物理现象的描述，尽量减少数学理论的推导。    本书分上、下两篇，上篇为几何光学与成像理论，下篇为物理光学。上篇分8章，主要介绍几何光学的基本定律和成像特性、理想光学系统的光学参数和成像关系、平面与平面镜成像、光学系统中的光阑与光束限制、光度学和色度学的基本原理、光学系统的光路计算和像差理论、典型光学系统的成像特性和设计要求、光学系统的成像质量评价和像差公差。下篇分4章，主要介绍光的电磁性质、光在各向同性介质界面上的传播规律、光波的叠加与分析、光波的干涉和典型干涉装置与应用、光波的衍射原理与应用(其中融人了傅里叶光学的基本理论与概念)、光的偏振及其在晶体中的传播等，还涵盖了近场光学、二元光学、光调制、光波导、液晶、光学信息处理和光学全息等现代光学的内容。    本书可作为光电信息科学与工程、测控技术及仪器、生物医学工程及其相近专业的教材。

郁道银浙江大学谈恒英主编庄松林梁铨廷主审

前言上篇  几何光学与成像理论第一章  几何光学基本定律与成像概念  第一节  几何光学的基本定律  第二节  成像的基本概念与完善成像条件  第三节  光路计算与近轴光学系统  第四节  球面光学成像系统  习题第二章  理想光学系统  第一节  理想光学系统与共线成像理论  第二节  理想光学系统的基点与基面  第三节  理想光学系统的物像关系  第四节  理想光学系统的放大率  第五节  理想光学系统的组合  第六节透镜  习题第三章  平面与平面系统  第一节  平面镜成像  第二节  平行平板  第三节  反射棱镜  第四节  折射棱镜与光楔  第五节  光学材料  习题第四章  光学系统中的光阑和光束限制  第一节  光阑  第二节  照相系统中的光阑  第三节  望远镜系统中成像光束的选择  第四节  显微镜系统中的光束限制与分析  第五节  光学系统的景深  习题第五章  光度学和色度学基础  第一节  辐射量和光学量及其单位  第二节  光传播过程中光学量的变化规律  第三节  成像系统像面的光照度  第四节  颜色的分类及颜色的表观特征  第五节  颜色混合及格拉斯曼颜色混合定律  第六节  颜色匹配  第七节  色度学中的几个概念，  第八节  颜色相加原理及光源色和物体色的三刺激值  第九节  CIE标准色度学系统  第十节  均匀颜色空间及色差公式  习题第六章  光线的光路计算及像差理论  第一节  概述  第二节  光线的光路计算  第三节  轴上点的球差  第四节  正弦差和彗差  第五节  场曲和像散  第六节  畸变  第七节  色差  第八节  像差特征曲线与分析  第九节  波像差  习题第七章  典型光学系统  第一节  眼睛及其光学系统  第二节  放大镜  第三节  显微镜系统  第四节  望远镜系统  第五节  目镜  第六节  摄影系统  第七节  投影系统  第八节  现代光学系统，  第九节  光学系统的外形尺寸计算  习题第八章  光学系统的像质评价和像差公差  第一节  瑞利(Reyleigh)判断和中心点亮度  第二节  分辨率  第三节  点列图  第四节  光学传递函数评价成像质量  第五节  其他像质评价方法  第六节  光学系统的像差公差上篇习题部分参考答案上篇主要参考文献下篇  物理光学第九章  光的电磁理论基础  第一节  光的电磁性质  第二节  光在电介质分界面上的反射和折射  第三节  光的吸收、色散和散射  第四节  光波的叠加  第五节  光波的傅里叶分析  习题第十章  光的干涉  第一节  光波干涉的条件  第二节  杨氏干涉实验  第三节  干涉条纹的可见度  第四节  平板的双光束干涉  第五节  典型的双光束干涉系统及其应用  第六节  平行平板的多光束干涉及其应用  习题第十一章  光的衍射  第一节  光波的标量衍射理论  第二节  典型孔径的夫琅和费衍射  第三节  夫琅和费衍射和傅里叶变换  第四节  光学成像系统的衍射和分辨本领  第五节  多缝的夫琅和费衍射  第六节  衍射光栅  第七节  菲涅耳衍射  第八节  光学信息处理  第九节  全息术  习题    第十二章  光的偏振  第一节  偏振光概述  第二节  晶体的双折射  第三节  晶体偏振器件  第四节  偏振光和偏振器件的矩阵表示  第五节  偏振光的干涉  第六节  磁光、电光效应  第七节  液晶  习题下篇附录  附录A  矢量分析及场论的主要公式  附录B  二维傅里叶变换关系及其基本定理  附录C  几个常用函数的定义及傅里叶变换  附录D  卷积和相关  附录E  函数下篇习题部分参考答案下篇主要参考文献

前言《工程光学基础教程》是普通高等教育“十一五”国家级规划教材。为适应21世纪高等学校教育教学改革的需要，使工程光学的教学内容和课程体系更适合于光电信息科学与工程、测控技术与仪器和生物医学工程等类专业的教学要求，特编写《工程光学基础教程》一书。《工程光学基础教程》一书是在《工程光学》第2版(机械工业出版社出版)基础上编写而成的，其指导思想仍然坚持既注重论述光学的基本原理和基本理论，又注重理论与工程实际相结合，并力求反映现代光学的发展和应用。在内容安排上，既包含传统的光学理论和光学系统，又简要介绍现代光学的理论及其应用，并侧重于光学物理现象的描述，尽量减少其数学理论的推导。为满足不同学校与专业的教学计划安排，本书在内容上删减了原《工程光学》(第2版)中的相关章节。如上篇删减了“光学设计”一章，把“现代光学系统原理”一章简化为“典型光学系统”中的一节。下篇删减了“傅里叶光学”、“导波光学基础”和“光子学基础”三章，但把傅里叶光学、近场光学、二元光学和光波导等相关重要内容融入到光的衍射原理等章节中，使本书既涵盖较广的现代光学内容，又在篇幅上作较大压缩。本教材分为上、下两篇，上篇为几何光学与成像理论，下篇为物理光学。上篇共分八章，主要介绍几何光学的基本定律和成像特性、理想光学系统的光学参数和成像关系、平面与平面镜成像、光学系统中的光阑与光束限制、光度学和色度学的基本原理、光学系统的光路计算和像差理论、典型光学系统的成像特性和设计要求、光学系统的成像质量评价和像差公差。此外，在典型光学系统一章中，还简要介绍了激光光学系统、傅里叶光学系统、扫描光学系统和光纤光学系统的光束传输和光学成像特性。下篇共分四章，主要介绍光的电磁性质、光在各向同性介质界面上的传播规律、光波的叠加与分析、光波的干涉和典型干涉装置与应用、光波的衍射原理与应用(其中融入了傅里叶光学的基本理论与概念)、光的偏振及其在晶体中的传播等。此外，本篇还涵盖近场光学、二元光学、光调制、光波导、液晶、光学信息处理和光学全息等现代光学的相关内容。本书由天津大学郁道银(上篇)和浙江大学谈恒英(下篇)主编，上海理工大学庄松林院士(上篇)和广州大学梁铨廷教授(下篇)主审。参加编写的有天津大学郁道银、谢洪波(第七章第八节、第八章)、田学飞(第五章)，清华大学毛文炜(第二、四章)，武汉大学何平安(第一、三章)，长春理工大学王文生(第六章、第七章第一节至第七节、第九节)，浙江大学谈恒英(第九、十二章)，清华大学何庆声、孙立群(第十一章、附录)，上海理工大学曹俊卿(第十章)。此外，天津大学陈晓冬参加了书稿的修改与整理工作。本书可作为光电信息科学与工程、测控技术与仪器、生物医学工程及其相近专业的教材，也可作为物理或光学专业的选修教材或参考书，也是从事光学工程、仪器科学与技术、生物医学工程等学科的工程技术人员参考书。希望广大读者对书中的不足给予指正。编者