普通高等學校測控技術(shù)與儀器專業(yè)規(guī)劃教材:工程光學
定 價:28 元
- 作者:張思祥 ,王紅敏 編
- 出版時間:2011/1/1
- ISBN:9787560967790
- 出 版 社:華中科技大學出版社
- 中圖法分類:TB133
- 頁碼:250
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
《工程光學》系統(tǒng)地介紹了工程光學的基本原理、方法及應用,其主要內(nèi)容包括幾何光學、物理光學及光學CAD等幾個部分。其中幾何光學部分包括幾何光學的基本定律與成像概念、理想光學系統(tǒng)、平面光學系統(tǒng)、實際光學系統(tǒng)中的光束限制、光線的光路計算與像差理論、典型光學系統(tǒng)等幾個部分。物理光學部分包括光的電磁性質(zhì)、光的干涉和衍射及光的偏振和晶體光學基礎(chǔ)等幾個部分。光學CAD部分詳細介紹了光學設計軟件Zemax的使用!豆こ坦鈱W》可作為測控技術(shù)與儀器、光機電一體化、光電工程等專業(yè)“工程光學”課程的教材,也可供相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員參考。
《普通高等學校測控技術(shù)與儀器專業(yè)規(guī)劃教材:工程光學》系統(tǒng)地介紹了工程光學的基本原理、方法及應用,其主要內(nèi)容包括幾何光學、物理光學及光學CAD等幾個部分。《普通高等學校測控技術(shù)與儀器專業(yè)規(guī)劃教材:工程光學》可作為測控技術(shù)與儀器、光機電一體化、光電工程等專業(yè)“工程光學”課程的教材,也可供相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員參考。
光學、機械、電子、軟件是測控技術(shù)與儀器專業(yè)的四大支柱,因此“工程光學”是該專業(yè)本科生的必修課。本書是根據(jù)教育部高等學校儀器科學與技術(shù)教學指導委員會制定的《高等學校儀器科學與技術(shù)學科本科專業(yè)教學規(guī)范》精神,參考國內(nèi)外有關(guān)文獻資料及編者的工作實踐編寫而成的。
本書系統(tǒng)地介紹了工程光學的基本原理、方法及應用,其主要內(nèi)容包括幾何光學、物理光學及光學CAD等部分,充分體現(xiàn)了測控技術(shù)與儀器專業(yè)的教學要求,所有內(nèi)容均是為測控專業(yè)的教學而專門編寫的。其中幾何光學部分包括幾何光學基本定律與成像概念、理想光學系統(tǒng)、平面光學系統(tǒng)、實際光學系統(tǒng)中的光束限制、光線的光路計算與像差理論、典型光學系統(tǒng)等幾個部分。物理光學部分包括光的電磁性質(zhì)、光的干涉和衍射及光的偏振和晶體光學基礎(chǔ)等幾個部分。光學CAD部分詳細介紹了光學設計軟件zemax的使用。
幾何光學要求學生掌握幾何光學的基本定律、高斯光學原理,學會應用光線追跡方法進行光路分析、像差計算,掌握典型光學系統(tǒng)(放大鏡、顯微鏡、望遠鏡、攝像/投影)的特性。幾何光學部分在注重論述光學基本原理的同時,結(jié)合工程實際,使學生在學習過程中掌握工程光學的基本理論和計算方法,學會分析、設計光學系統(tǒng),培養(yǎng)學生在掌握經(jīng)典光學理論的基礎(chǔ)上,為進一步研究開發(fā)光學測試儀器打下基礎(chǔ)。
物理光學部分主要研究光的產(chǎn)生與傳輸、光信號處理及光與物質(zhì)相互作用等問題,學生完成學習后,在較全面地掌握傳統(tǒng)物理光學基本理論的同時,能緊密結(jié)合工程實際了解其實際應用,適應現(xiàn)代光電子技術(shù)、光通信技術(shù)等廣泛應用的需求。從而使測控技術(shù)與儀器專業(yè)的學生能將光學、機械、電子、計算機等知識有機地結(jié)合在一起,為以后從事光學和光電技術(shù)、儀器儀表技術(shù)和精密計量及檢測技術(shù)等方面的工作打下堅實的基礎(chǔ)。
第1章 幾何光學基本定律與成像概念
1.1 光學的發(fā)展簡史
1.2 幾何光學的基本概念
1.3 幾何光學的基本定律
1.4 成像的基本概念與成完善像條件
習題
第2章 球面光路計算與近軸光學系統(tǒng)
2.1 基本概念與符號規(guī)則
2.2 實際光線的光路計算
2.3 近軸光線的光路計算
2.4 近軸區(qū)球面光學成像系統(tǒng)
習題
第3章 理想光學系統(tǒng)
3.1 理想光學系統(tǒng)與共線成像理論
3.2 光學系統(tǒng)的基點與基面
3.3 理想光學系統(tǒng)的物像關(guān)系
3.4 理想光學系統(tǒng)的放大率
3.5 理想光學系統(tǒng)的組合
3.6 透鏡
習題
第4章 平面與平面光學系統(tǒng)
4.1 平面鏡成像
4.2 平行平板
4.3 反射棱鏡
4.4 折射棱鏡與光楔
4.5 光學材料
習題
第5章 實際光學系統(tǒng)中的光束限制
5.1 照相系統(tǒng)和光闌
5.2 望遠系統(tǒng)中的光束限制
5.3 微系統(tǒng)中的光束限制及遠心光路
5.4 光學系統(tǒng)的景深
習題
第6章 實際光學系統(tǒng)的像差
6.1 球差
6.2 彗差
6.3 像散
6.4 場曲
6.5 畸變
6.6 色差
6.7 像差總結(jié)
習題,
第7章 眼睛及目視光學系統(tǒng)
7.1 眼睛及其光學系統(tǒng)
7.2 放大鏡
7.3 顯微鏡系統(tǒng)
7.4 望遠鏡系統(tǒng)
7.5 目鏡
習題
第8章 攝影與投影系統(tǒng)
8.1 攝影系統(tǒng)
8.2 投影系統(tǒng)
習題
第9章 光的電磁理論基礎(chǔ),
9.1 光的電磁性質(zhì)
9.2 菲涅耳公式
習題
第10章 光的干涉
10.1 光波干涉的條件
lO.2 分波面的雙光束干涉
10.3 分振幅的雙光束干涉
10.4 平行平板的多光束干涉
10.5 光學薄膜
10.6 典型干涉儀及其應用
習題
第11章 光的衍射
11.1 概述
11.2 菲涅耳圓孔衍射和圓屏衍射
11.3 夫瑯和費圓孔衍射
11.4 夫瑯和費單縫衍射
11.5 多縫衍射光柵
11.6 其他衍射光柵
習題
第12章 光的偏振
12.1 偏振光概述
12.2 光在晶體中的傳播
12.3 晶體偏振器件
12.4 偏振光的變換與檢驗
12.5 偏振光的干涉及應用
12.6 電光效應與磁光效應
習題
第13章 光學設計軟件Zemax
13.1 概述
13.2 利用zemax軟件設計舉例
部分習題參考答案
參考文獻
光學是一門有悠久歷史的學科,它的發(fā)展史可追溯到2000多年前。人類對光的研究最初主要是試圖回答“人怎么能看見周圍的物體?”之類問題。約在公元前400多年(先秦時代),中國的《墨經(jīng)》中記錄了世界上最早的光學知識。自《墨經(jīng)》開始,公元11世紀阿拉伯人伊本·海賽木發(fā)明透鏡;公元1590年到17世紀初,詹森和李普希同時獨立地發(fā)明顯微鏡;到17世紀上半葉,笛卡兒將光的反射和折射的觀察結(jié)果歸結(jié)為今天大家所慣用的反射定律和折射定律。
1665年,牛頓進行太陽光的實驗,它把太陽光分解成簡單的組成部分,這些成分形成一個顏色按一定順序排列的光分布——光譜。它使人們第一次接觸到光的客觀的和定量的特征,各單色光在空間上的分離是由光的本性決定的。牛頓在發(fā)現(xiàn)這些重要現(xiàn)象的同時,根據(jù)光的直線傳播性,認為光是一種微粒流。微粒從光源飛出來,在均勻介質(zhì)內(nèi)遵從力學定律作等速直線運動。牛頓用這種觀點對折射和反射現(xiàn)象作了解釋。
惠更斯是光的微粒說的反對者,他創(chuàng)立了光的波動說。提出“光同聲一樣,是以球形波面?zhèn)鞑サ摹。并且指出光振動所達到的每一點,都可視為次波的振動中心、次波的包絡面為傳播波的波陣面(波前)。整個18世紀,光的微粒流理論和光的波動理論都被粗略地提了出來,但都不很完整。