ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие............................ 3
Введение.............................. 5
Часть I. Геометрическая оптика ........... 11
Глава 1. Основные законы и понятия геометрической оптики..... 11
.1.1. Связь геометрической оптики с волновой ......... 11
1.2. Основные законы геометрической оптики ......... 13
1.3. Оптическая длина пути. Принцип Ферма......... 17
1.4. Гомоцентрический и астигматический пучки лучей..... 19
1.5. Оптическая система. Предмет и изображение....... 20
1.6. Правила знаков..................... 24
Глава 2. Оптические материалы................... 25
2.1. Стекло оптическое бесцветное............... 25
2.2. Стекла оптические цветные. Стекла с особыми свойствами. Органические стекла. Ситаллы.............. 28
2.3. Оптические кристаллы и керамика............ 30
Глава 3. Теория идеальной оптической системы........... 32
3.1. Идеальная оптическая система. Линейное увеличение.... 32
3.2. Кардинальные точки, главные и фокальные плоскости и фокусные расстояния.................... 34
3.3. Построение изображения................. 37
3.4. Основные формулы для сопряженных точек и отрезков .... 42
3.5. Увеличения идеальной системы ............... 43
3.6. Изображение наклонных предметов............ 47
3.7. Тонкий компонент. Система из двух тонких компонентов ... 48
3.8. Оптическая система из р тонких компонентов........ 58
Глава 4. Образование изображений преломляющими и отражающими
поверхностями ...................... 60
4.1. Условия образования идеального изображения преломляющей поверхностью................... 60
4.2. Инварианты Лагранжа—Гельмгольца и Гершеля для преломляющей поверхности ..........;...... 65
4.3. Увеличения для действительных лучей ........... 69
4.4. Преломление лучей сферической поверхностью....... 71
4.5. Апланатические точки сферической преломляющей поверхности...............74
4.6. Фокусные расстояния сферической преломляющей поверхности ............. 75
4.7. Преломление лучей плоской поверхностью и плоскопараллельной пластиной...................... 78
4.8. Отражение лучей от поверхностей............ 81
4.9. Преломление и отражение элементарных наклонных пучков лучей............ 84
Глава 5. Оптика параксиальных лучей.......... 88
5.1. Параксиальные лучи. Уравнения параксиальных лучей ... 88
5.2. Инварианты для параксиальной области......... 89
5.3. Фокусные расстояния преломляющей поверхности ..... 91
5.4. Вспомогательные параксиальные лучи........... 92
5.5. Формулы для расчета хода первого я второго параксиальных лучей............ 94
5.6. Формулы для фокусных расстояний и положения кардинальных точек линзы конечной толщины ........... 99
5.7. Бесконечно тонкие линзы. Системы из бесконечно тонких линз ............. 102
5.8. Переход от тонких линз к линзам конечной толщины .... 103
5.9. Сферическое зеркало................... 107
Глава 6. Ограничение пучков лучей в оптических системах...... 108
6.1. Диафрагмы ....................... 108
6.2. Апертурная диафрагма. Входной и выходной зрачки .... 109
6.3. Формула Гаусса для зрачков............... 117
6.4. Полевая диафрагма. Линейное и угловое поля системы... 119
6.5. Виньетирование. Виньетирующая диафрагма........ 122
6.6. Диафрагма для уменьшения вредного (рассеянного) света ... 125
Глава 7. Прохождение излучений через оптические системы...... 127
7.1. Энергетические величины и единицы ........... 127
7.2. Видимая область спектра. Световые величины и единицы ... 131
7.3. Световые свойства сред. Коэффициенты отражения, поглощения, расстояния и пропускания ............ 134
7.4. Яркость отраженных и преломленных пучков лучей. Световые трубки.... 136
7.5. Потери энергии излучения в оптических системах..... 141
7.6. Световой поток, проходящий через оптическую систему ... 144
7.7. Освещенность изображения. Светосила .......... 146
Часть II. Теория аберраций оптических систем .... 149
Глава 8. Хроматические аберрации................. 151
8.1. Классификация хроматических аберраций. Условия нормирования для первого и второго параксиальных лучей..... 151
8.2. Хроматическая аберрация положения изображения (хроматизм положения)..................... 153
8.3. Хроматическая аберрация размера изображения (хроматизм увеличения)....................... 158
8.4. Вторичный спектр положения и увеличения первого порядка....................163
8.5. Хроматизм систем из тонких компонентов. Основной хроматический параметр.................... 167
8.6. Хроматические аберрации действительных лучей ....... 171
Глава 9. Термооптические аберрации................. 173
9.1. Термооптическке аберрации положения и увеличения.... 173
9.2. Изменение показателя преломления и линейных размеров
в зависимости от температуры.............. 174
9.3. Термооптические аберрации тонкой линзы. Термооптическая постоянная ...................... 175
9.4 Термооптические aберрации систем из тонких линз 177
Глава 10. Монохроматические аберрации первого, третьего и высшего порядков......................... 179
10.1. Внемеридиональный луч и его координаты........ 179
10.2. Уравнения для меридиональной и сагиттальной составляющих поперечной аберрации ............... 181
10.3. Меридиональная и сагиттальная составляющие первого порядка............ 183
10.4. Меридиональная и сагиттальная составляющие третьего порядка.......... 185
10.5. Коэффициенты аберраций третьего порядка (суммы Зейделя)................ 188
10.6. Геометрическое представление аберраций третьего порядка .. 191
10.7. Аберрации высших порядков.............. 209
Г лава 11. Монохроматические аберрации третьего порядка, систем из
тонких компонентов .................... 211
11.1. Коэффициенты аберраций третьего порядка........ 211
11.2. Основные параметры тонкого компонента. Разделение переменных на внешние и внутренние............ 213
11.3. Аберрации третьего порядка тонкого компонента..... 218
11.4. Суммирование аберраций ................ 224
Глава 12, Аберрации широких пучков лучей (действительных лучей) ... 226
12.1. Формулы для расчета хода лучей на ЭВМ......... 227
12.2. Аберрация широкого осевого пучка лучей........ 235
12.3. Аберрация точки вне оси (главного луча)......... 247
12.4. Аберрация широких наклонных пучков лучей...... 250
12.5. Волновые аберрации .................. 257
Глава 13. Аберрации элементов оптических систем.......... 263
13.1. Одиночная линза.................... 263
13.2. Апланатические линзы................. 271
13.3. Плоскопараллельная пластина.............. 274
13.4. Сферическое зеркало .................. 278
Часть III. Оптические системы приборов ....... 281
Глава 14. Основные характеристики оптических систем ........ 281
14.1. Классификация оптических систем ........... 281
14.2. Масштаб изображения. Увеличения. Поле системы. Освещенность изображения. Относительное отверстие...... 281
14.3. Качество изображения. Критерии качества изображения. Разрешающая способность. Волновые критерии. Функция передачи модуляции (ФПМ) .....284
Глава 15. Оптические детали и узлы оптических систем........ 289
15.1. Линзы» их типы и характеристики............ 289
15.2. Плоскопараллельные пластины, редуцирование. Аберрации плоскопараллельной пластины.............. 297
15.3. Зеркала. Построение изображения.......... 299
15.4. Призмы и призменные системы............. 303
15.5. Оптические клинья................... 309
15.6. Светофильтры. Их классификация............ 311
15.7. Аксиконы....................... 312
15.8. Растровые оптические системы.............. 315
15.9. Оптические детали из неоднородных сред ........ 315Глава 16. Световоды и волоконная оптика ............ 317
16.1. Волоконно-оптические устройства ............ 317
16.2. Геометрическая теория оптического волокна........ 319
16.3. Прямые световоды постоянного сечения с прямыми и косыми торцами.. 319
16.4. Изогнутые световоды с прямыми торцами ........ 320
16.5. Конические световоды................... 322
16.6. Передача изображения волоконной оптикой........ 322
16.7. Основы интегральной оптики и интегрально-оптические элементы......... 323
Г лава 17. Глаз как оптическая система и приемник световой энергии ... 324
17.1. Устройство глаза .................... 324
17.2. Основные параметры глаза как оптической системы .... 326
17.3. Аккомодация и рефракция глаза. Аберрации оптической системы глаза............. 327
17.4. Разрешающая способность и поле глаза......... 328
17.5. Адаптация, Контрастная чувствительность глаза..... 329
17.6. Субъективная яркость изображения при наблюдении невооруженным глазом.................... 330
17.7. Инерция зрения ..................... 331
17.8. Спектральная чувствительность глаза. Цветовое зрение ... 332
17.9. Недостатки глаза и их исправление .......... 333
17.10. Стереоскопическое зрение................ 337
17.11. Согласование параметров глаза и других оптических систем. Допустимые остаточные аберрации визуальных оптических систем................... 339
Глава 18. Телескопические системы.................. 340
18.1. Основные характеристики телескопической системы... 340
18.2. Глубина резко изображаемого пространства....... 343
18.3. Разрешающая способность. Полезное увеличение..... 344
18.4. Простые зрительные трубы............... 345
18.5. Зрительные трубы с линзовыми и призменными оборачивающими системами ................... 349
18.6. Зрительные трубы с внутренней фокусирующей линзой ... 351
18.7. Зрительные трубы переменного увеличения....... 355
18.8. Автоколлимационные зрительные трубы.......... 358
18.9. Объективы телескопических систем ........... 358
18.10. Окуляры визуальных систем.............. 359
18.11. Габаритный расчет оптических систем (примеры)..... 362
Глава 19. Оптическая система микроскопа ............. 364
19.1. Лупа и ее оптические характеристики.......... 364
19.2. Разрешающая способность системы лупа—глаз...... 365
19.3. Ограничение световых пучков и линейное поле лупы .... 365
19.4. Оптические системы луп.................. 367
19.5. Теория оптической системы микроскопа ......... 368
19.6. Увеличение микроскопа................. 370
19.7. Ограничение пучков в системе микроскопа........ 372
19.8. Глубина резко изображаемого пространства в микроскопе .. 373
19.9. Разрешающая способность и полезное увеличение микроскопа............... 374
19.10. Системы микропроекции и микрофотографии....... 377
19.11. Микроскопы геодезических и измерительных приборов.. 379
19.12. Оптические части микроскопа.............. 381Глава 20. Фотографические системы................ 385
20.1. Основные характеристики фотообъективов ........ 389
20.2. Дополнительные характеристики фотообъективов...... 389
20.3. Ограничение пучков лучей в фотообъективах....... 389
20.4. Глубина изображаемого пространства и глубина резкости .. 390
20.5. Передача перспективы.................. 393
20.6. Оценка качества изображения фотообъектива....... 393
20.7. Разрешающая способность фотообъективов........ 395
20.8. Основные типы фото- и кинематографических объективов ... 397
20.9. Определение выдержки при фотографировании...... 399
Глава 21. Проекционные оптические системы ............ 402
21.1. Методы оптической проекции. Основные требования к изображению и экрану................... 402
21.2. Световой поток при проекции.............. 406
21.3. Источники света для проекционных систем....... 407
21.4. Диаскопические проекционные системы.......... 408
21.5. Осветительные системы для диаскопической проекции ... 412
21.6. Габаритный и световой расчет при диаскопической проекции 414
21.7. Эпископические проекционные системы. Эпидиаскопы... 414
21.8. Проекционные объективы................ 416
Глава 22. Стереоскопические оптические системы........... 416
22.1. Общие принципы действия стереоскопических приборов ... 416
22.2. Стереоскопическая фотография. Пластика при рассматривании снимков в стереоскоп............... 418
22.3. Оптические системы приборов для стереофотографии и киносъемки..... 421
22.4. Оптические системы приборов для наблюдения и измерения стереоснимков...................... 423
22.5. Методы рассматривания стереопар............ 426
Глава 23. Оптические системы для трансформирования изображений ... 428
23.1. Характеристики трансформированного изображения .... 428
23.2. Методы образования трансформированных изображений .. 429
23.3. Применение преломляющей цилиндрической поверхности .. 431
23.4. Применение отражающей цилиндрической поверхности ... 432
23.5. Цилиндрический объектив-анаморфот........... 434
23.6. Цилиндрическая афокальная насадка........... 435
Глава 24. Основные системы оптико-электронных приборов (ОЭП)... 437
24.1. Функциональная схема ОЭП............... 437
24.2. Основные типы объективов, используемых в ОЭП..... 442
24.3. Передающая оптическая система............. 448
Глава 25, Оптические системы лазеров................ 450
25.1. Пространственные параметры и характеристики лазерного излучения.... 451
25.2. Формирование лазерного излучения оптическими системами ................ 454
25.3. Габаритный расчет лазерной коллимирующей оптической системы....... 460
25.4. Габаритный расчет фокусирующей системы........ 466
Список литературы......................... 468
Предметный указатель............... 469
(М.И. Апенко, А.С. Дубовик, Г.В. Дурейко и др.; Под общ. ред. А.С. Дубовика “Прикладная оптика: Учеб. для оптических специальностей вузов” 1992)