應用光學

應用光學的傳統概念是指經過光學儀器（望遠鏡、顯微鏡、照相機、投影儀）等光學系統的理論與設計。隨着光學學科的飛速發展，如激光的出現及其廣泛的應用，光纖通信和光電子成像技術的發展，光學與計算機技術的結合等都使光學儀器經歷着由傳統到現代的巨大轉變。作為光學工程基礎的應用光學其內涵也在擴展，它正逐步涵蓋了某些現代光學的基礎內容。是由許多與物理學緊密聯繫的分支學科組成；由於它有廣泛的應用，所以還有一系列應用背景較強的分支學科也屬於光學範圍。例如，有關電磁輻射的物理量的測量的光度學、輻射度學；以正常平均人眼為接收器，來研究電磁輻射所引起的彩色視覺，及其心理物理量的測量的色度學；以及眾多的技術光學：光學系統設計及光學儀器理論，光學制造和光學測試，干涉量度學、薄膜光學、纖維光學和集成光學等；還有與其他學科交叉的分支，如天文光學、海洋光學、遙感光學、大氣光學、生理光學及兵器光學等。

第一章 幾何光學基本原理

§1-1 光波和光線

§1-2 幾何光學基本定律

§1-3 折射率和光速

§1-4 光路可逆和全反射

§1-5 基本定律的向量形式

§1-6 光學系統類別和成像的概念

§1-7 理想像和理想光學系統

第二章 共軸球面系統的物像關係

§2-1 共軸球面系統中的光路計算公式

§2-2 符號規則

§2-3 球面近軸範圍內的成像性質和近軸光路計算公式

§2-4 近軸光學的基本公式和它的實際意義

§2-5 共軸理想光學系統的基點——主平面和焦點

§2-6 單個折射球面的主平面和焦點

§2-7 共軸球面系統主平面和焦點

§2-8 用作圖法求光學系統的理想像

§2-9 理想光學系統的物像關係式

§2-10 光學系統的放大率

§2-11 物像空間不變式

§2-12 物方焦距和像方焦距的關係

§2-13 節平面和節點

§2-14 無限遠物體理想像高的計算公式

§2-15 理想光學系統的組合

§2-16 理想光學系統中的光路計算公式

§2-17 單透鏡的主平面和焦點位置的計算公式

第三章 眼睛和目視光學系統

§3-1 人跟的光學特性

§3-2 放大鏡和顯微鏡的工作原理

§3-3 望遠鏡的工作原理

§3-4 眼睛的缺陷和目視光學儀器的視度調節

§3-5 空問深度感覺和雙眼立體視覺

§3-6 雙眼觀察儀器

第四章 平面鏡稜鏡系統

§4-1 平面鏡稜鏡系統在光學儀器中的應用

§4-2 平面鏡的成像性質

§4-3 平面鏡的旋轉及其應用

§4-4 稜鏡和稜鏡的展開

§4-5 屋脊面和屋脊稜鏡

§4-6 平行平板的成像性質和稜鏡的外形尺寸計算

§4-7 確定平面鏡稜鏡系統成像方向的方法

§4-8 稜鏡轉動定理

§4-9 共軸球面系統和平面鏡稜鏡系統的組合

§4-10 稜鏡的偏差

第五章 光學系統中成像光束的選擇

§5-1 光闌及其作用

§5-2 望遠系統中成像光束的選擇

§5-3 顯微鏡中的光束限制和遠心光路

§5-4 場鏡的特性及其應用

§5-5 空間物體成像的清晰深度——景深

§5-6　紅外光學系統的冷光度學基礎

第六章 輻射度學和光度學基礎

§6-1 立體角的意義和它在光度學中的應用

§6-2 輻射度學中的基本量

§6-3 人眼的視見函數

§6-4 光度學中的基本量

§6-5 光照度公式和發光強度的餘弦定律

§6-6 全擴散表面的光亮度

§6-7 光學系統中光束的光亮度

§6-8 像平面的光照度

§6-9 照相物鏡像平面的光照度和光圈數

§6-10 人眼的主觀光亮度

§6-11 通過望遠鏡觀察時的主觀光亮度

§6-12 光學系統中光能損失的計算

第七章 色度學基礎

§7-1 顏色視覺

§7-2 顏色匹配

§7-3 CIE標準色度系統

§7-4 CIE標準照明體和標準光源

§7-5 顏色測量

§7-6　孟塞爾表色系統

第八章 光學系統成像質量評價

§8-1 概述

§8-2 介質的色散和光學系統的色差

§8-3 軸上像點的單色像差——球差

§8-4 軸外像點的單色像差

§8-5 幾何像差的曲線表示

§8-6 用波像差評價光學系統的成像質量

§8-7 理想光學系統的分辨率

§8-8 各類光學系統分辨率的表示方法

§8-9 光學傳遞函數

§8-10 用光學傳遞函數評價系統的像質

第九章 望遠鏡和顯微鏡

§9-1 望遠鏡的光學性能和技術條件

§9-2 望遠鏡物鏡

§9-3 望遠鏡目鏡

§9-4 望遠鏡的外形尺寸計算

§9-5 顯微鏡概述和顯微鏡的光學性能

§9-6 顯微鏡的物鏡和目鏡

第十章 照相機和投影儀

§10-1 照相物鏡的光學特性

§10-2 照相物鏡的基本類型

§10-3 變焦距照相物鏡

§10-4 取景系統和調焦系統

§10-5 投影儀的作用及其類別

§10-6 投影儀中的照明系統

§10-7 投影物鏡

§10-8 投影系統中的光能計算

第十一章 光纖光學系統

§11-1 概述

§11-2 全反射光纖的光學性質

§11-3 全反射光纖的應用

§11-4 梯度折射率光纖

第十二章 激光光學系統

§12-1 概述

§12-2 激光束在均勻介質中的傳播規律

§12-3 高斯光束的透鏡變換

§12-4 激光諧振腔的計算

§12-5 激光掃描系統和冊鏡頭

§12-6 光學信息處理系統和傅立葉變換鏡頭

第十三章 紅外光學系統

§13-1 概述

§13-2 紅外光學系統的功能和特點

§13-3 紅外物鏡

§13-4 輔助光學系統

§13-5 典型紅外光學系統

第十四章　現代新型光電器件及其成像系統

§14-1　CCD和CMOS光電器件

§14-2　數碼相機光學系統

§14-3　衍射光學元件

§14-4　非球面成像特性

第十五章　非成像光學系統

§15-1　照明光學系統基本組成

§15-2　照明光學系統的設計

§15-3　均勻照明的實現

§15-4　太陽光能量獲取系統