工程光学

杨健君

目录

  • 1 序
    • 1.1 序
  • 2 第一章 几何光学基础
    • 2.1 第一节 几何光学的基本定律
    • 2.2 第二节 光学系统及成像的基本概念
  • 3 第二章 高斯光学
    • 3.1 第一节 近轴光学系统的光路计算
    • 3.2 第二节 球面光学成像系统​
    • 3.3 第三节 理想光学系统
    • 3.4 第四节 理想光学系统的基点与基面
    • 3.5 第五节 理想光学系统的物像关系
    • 3.6 第六节 节点
    • 3.7 第七节 理想光学系统的组合
    • 3.8 第八节 透镜
    • 3.9 第九节 矩阵运算在几何光学中的应用
    • 3.10 第十节 共轴球面系统的物像关系
  • 4 第三章 平面镜与棱镜系统
    • 4.1 第一节 平行平板
    • 4.2 第二节 折射棱镜与光楔
    • 4.3 第三节 平面镜
    • 4.4 第四节 反射棱镜
    • 4.5 第五节 光学材料
  • 5 第四章 光阑
    • 5.1 第一节 光阑
    • 5.2 第二节 场镜的特性及其应用
    • 5.3 第三节 光学系统的景深
    • 5.4 第四节 远心光路
    • 5.5 扩展一 辐射度学与光度学中的基本量
    • 5.6 扩展二 朗伯余弦定律及朗伯源
    • 5.7 扩展三 光照度计算
    • 5.8 扩展四 光学系统中光束的光亮度
    • 5.9 扩展五 成像系统像面的光照度
    • 5.10 扩展六 光学系统中光能损失的计算
    • 5.11 扩展七 色度学基础
  • 6 第五章 光学系统的像质评价
    • 6.1 第一节 像差概述
    • 6.2 第二节 色差
  • 7 第六章 目视光学系统
    • 7.1 第一节 人眼的光学特性
    • 7.2 第二节 放大镜
    • 7.3 第三节 显微镜系统
    • 7.4 第四节 望远镜系统
    • 7.5 第五节 光学系统外形尺寸的计算
  • 8 第七章 摄影和投影光学系统
    • 8.1 序 摄影机发展史
    • 8.2 第一节 摄影与投影系统的光学参数
    • 8.3 第二节 超远摄型系统
    • 8.4 第三节 超广角型系统
    • 8.5 第四节 变焦距系统
    • 8.6 第五节 CCD/CMOS摄像系统
  • 9 第八章 照明光学系统
    • 9.1 第一节 照明系统的基本要求
    • 9.2 第二节 几种特殊照明方式
    • 9.3 第三节 聚光镜类型
    • 9.4 第四节 光能计算实例
  • 10 第九章 激光光学系统
    • 10.1 序 激光简介
    • 10.2 第一节 激光束传输特性
    • 10.3 第二节 激光束的透镜变换
    • 10.4 第三节 激光透镜与望远镜
    • 10.5 第四节 激光整形和微光斑形成系统
    • 10.6 第五章 激光扫描系统
    • 10.7 第六节 光学信息处理系统和傅立叶变换镜头
    • 10.8 第七节 激光谐振腔的计算
  • 11 第十章 纤维光学系统
    • 11.1 第一节 纤维光学系统
    • 11.2 新建课程目录

2014年度中山市科学技术进步奖”中光学类别中的成果


一等奖

一种大象面、可见光与红外共焦点成像光学镜头(中山联合光电)


二等奖

基于自由曲面反射和微孔透气密封技术的大功率LED灯具开发与应用(迪艾生光电&中山学院)


三等奖

智能舒适LED台灯的开发与产业化(中山隆华)

“晶点”LED灯具的光热学创新设计及应用(华艺灯饰)

LED洗墙灯的研究及产业化(锐拓照明)


                        

专 利 奖 项

金奖:一种高像素微距对焦大倍率变焦光学系统(中山联合光电)

         

教材及参考资料


应用光学,胡玉禧,中国科技大学出版社

工程光学,郁道银,机械工业出版社

应用光学,安连生,  北京理工大学出版社

光学教程,叶玉堂,  清华大学出版社

物理光学与应用光学,石顺祥,西安电子科技大学出版社 



  • 光的历史很悠久

  • 光是什么?现代物理认为,光是一种具有波粒二象性的物质,即光既具有“波动性”又具有“粒子性”。

  • 以光的波长作为尺度,采用不同的物理模型和不同的方法处理光与不同尺度物体相互作用

  • 几何光学用唯象的光线模型,研究光线与大尺度物体相互作用时,在介质中和分界面处的折射、反射,处理成像问题

  • 当物体的尺度与其波长相近时,光的模型是电磁波,在波动光学中用波的叠加原理处理光的相干叠加和偏振问题

  • 量子光学初级课程中采用光量子模型处理光与微观系统的相互作用

  • 目前使用的光学仪器,绝大多数是应用几何光学原理-即把光看作“光线”-设计出来的


课程性质和任务

  • 以几何光学、光度学、色度学为理论基础,以光学系统中光的传播、成像、光学系统设计原理等为主要内容的课程 

  • 让学生掌握光学系统成像的基本概念、知识和理论

  • 学会光学系统设计的基本方法,具备光学系统的分析和设计能力


课程教学内容

  • 第一章  几何光学的基本定律与成像概念 

  • 第二章  共轴球面系统的物像关系 (重点)

  • 第三章  平面镜、棱镜系统

  • 第四章  光学系统中成像光束的限制

  • 第五章  辐射度学和光度学基础(能量)(加强)

  • 第六章  色度学基础(加强)

  • 第七章  光学系统的像质评价和像差

  • 第八章  典型光学系统(望远镜、显微镜、照相机)

  • 第九章  灯光照明系统设计(新加)


ref:人类对光的本质的认知过程