光學設計手冊（原書第3版）

《光學設計手冊（原書第3版）》是2018年 機械工業出版社出版的圖書

基本介紹

• ISBN：9787111579663
• 出版時間：2018-02-01

內容簡介

本書包含了幾何光學的基本原理及其在透鏡設計中的套用。既包含了鏡頭設計的經典部分，也包含了重要的現代方法、工具和儀器，包括當代天文望遠鏡，高斯光束及計算機鏡頭設計。在受人尊敬的學者們的鏡頭設計課程中已經用本書進行了廣泛的課堂教學。本書簡明扼要地解釋了光學系統的設計和評價的複雜性。書中還討論了元件的選擇、最佳化和整合併形成一個有效的光學裝置。作者分析了多種光學材料、元件和系統的性能，從簡單的放大鏡到複雜的攝影鏡頭、眼科光學設備、望遠鏡、顯微鏡、投影系統。第3版更新的內容：?改進了插圖，其中32張換成了彩圖。?整體進行了更新，反映了在該領域的研究進展。?新添加了Buchdahl高階像差的資料。?擴展並改進了基於光程計算波前像差的方法。?更新了附錄中的光學材料的列表。?初級像差的描述更詳細明確。?增加了重要的新出版物的引用。?按新的光學玻璃更新光學系統設計實例。?增加了25個新的設計實例。結合光學系統設計的基本理論和實用細節，本書可供學生們使用，同時，對科學家和光學儀器工程師們來說也極具參考價值。

目錄

譯叢序

原書前言

原書第2版前言

原書第1版前言

第1章　幾何光學原理1

1.1　光的波動性與費馬原理1

1.2　反射和折射定律6

1.2.1　反射定律6

1.2.2　折射定律7

1.2.3　折射定律的矢量形式8

1.3　基本子午光線追跡方程組8

1.3.1　子午光線追跡的L－U方法11

1.3.2　子午光線追跡的Q－U方法11

1.4　高斯光學或者一階光學12

1.5　成像14

1.6　孔徑光闌、光瞳和主光線16

1.7　德拉諾關係20

1.8　光學正弦定理20

1.9　拉格朗日不變數22

1.10　赫歇爾不變數和成像放大率23

參考文獻25

第2章　薄透鏡和球面鏡26

2.1　薄透鏡26

2.2　薄透鏡的成像公式28

2.3　薄透鏡的節點29

2.4　會聚透鏡的成像30

2.5　發散透鏡的成像30

參考文獻31

第3章　透鏡組和厚透鏡32

3.1　焦距和光焦度32

第4章　色差50

第5章　球差67

第6章　單色軸外像差86

第7章　像差多項式和高階像差117

第8章　光學系統的計算機評估145

第9章　光學系統中的衍射168

第10章　稜鏡185

第11章　基本的光學系統和簡單照相鏡頭201

第12章　複雜攝影鏡頭235

第13章　人眼和眼鏡255

第14章　天文望遠鏡268

第15章　目視系統和無焦系統299

第16章　顯微鏡322

第17章　投影系統338

第18章　鏡頭設計最佳化350

附錄368

附錄A　符號規則和初級像差係數概述368

A.1　符號規則368

A.2　初級像差係數概述370

A.2.1　Conrady形式370

A.2.2　數值計算371

附錄B　光學表面的數學表示372

B.1　非球面法線的偏差374

B.2　二次曲面的一些參數375

B.3　離軸拋物面376

B.4　環面和球柱面377 　參考文獻378

附錄C　光學材料379

C.1　光學玻璃379

C.2　光學塑膠383

C.3　紅外材料和紫外材料384 　參考文獻384

附錄D　偏斜光線的精確光線追跡385

D.1　精確光線追跡385

D.1.1　從第一個表面轉換到正切於下一個表面的平面385

D.1.2　從正切平面轉換到密切球面386

D.1.3　從密切球面轉換到非球面388

D.1.4　在非球面上折射390

D.1.5　環形面或者球柱面的折射391

D.2　光線追跡結果一覽391

D.3　傾斜或者偏心表面的光線追跡393

參考文獻395

附錄E　鏡頭設計方面的一些專業書籍395

E.1　書籍395

E.2　綜述文章和一些書籍中的章節397