工程光學 第4版

工程光學 第4版 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

鬱道銀 著
圖書標籤:
  • 工程光學
  • 光學工程
  • 光學儀器
  • 光電技術
  • 第四版
  • 光學設計
  • 激光原理
  • 衍射
  • 乾涉
  • 偏振
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店鋪: 炫麗之舞圖書專營店
齣版社: 機械工業齣版社
ISBN:9787111519621
商品編碼:29888555575
包裝:平裝
齣版時間:2016-01-01

具體描述

基本信息

書名:工程光學 第4版

定價:69.80元

作者:鬱道銀

齣版社:機械工業齣版社

齣版日期:2016-01-01

ISBN:9787111519621

字數:

頁碼:

版次:4

裝幀:平裝

開本:16開

商品重量:0.4kg

編輯推薦



內容提要


本書是“十二五”普通高等教育本科*規劃教材,是根據高等教育規劃教材的編寫要求,以及更新教材內容、反映現代科技發展和應用的原則,在普通高等教育“十一五”*規劃教材《工程光學(第3版)》基礎上重新修訂而成。本書編寫一貫堅持注重基本理論的論述,加強理論與工程實際的結閤,突齣現代光學與光學技術發展的指導思想。本書修訂後仍分為上、下兩篇,上篇為幾何光學和光學設計,下篇為物理光學。全書係統地介紹瞭工程光學的基本原理、方法和應用。

目錄


作者介紹


文摘


序言



光影交織的微觀世界:探索工程光學的奧秘 工程光學,作為一門連接基礎物理與實際工程應用的學科,其魅力在於能夠將抽象的光學理論轉化為解決現實問題的強大工具。從微小的半導體器件製造,到宏偉的望遠鏡設計,再到我們日常生活中無處不在的顯示技術,光學無時無刻不在扮演著至關重要的角色。本篇簡介將深入淺齣地介紹工程光學這門學科的核心內容,旨在揭示光綫在工程領域中的無限可能性,為有意深入探索的讀者提供清晰的指引,但請注意,此處介紹的內容是基於工程光學學科的普遍認知,而非特指某一本具體的書籍。 第一章:幾何光學——光綫的幾何語言 幾何光學是工程光學的基礎,它以光綫作為基本概念,將光視為沿著直綫傳播的粒子流。本章的核心在於理解和應用光綫的傳播規律,例如: 光的直綫傳播: 這是幾何光學最基本的假設,也是理解成像、反射和摺射的基礎。無論是光信號在光縴中的傳輸,還是激光束的聚焦,都離不開這個原理。 光的反射定律: 光遇到界麵時會發生反射,入射角等於反射角。這一原理廣泛應用於鏡子、望遠鏡的反射鏡、以及各種光學儀器的反射係統設計。 光的摺射定律(斯涅爾定律): 光從一種介質進入另一種介質時,其傳播方嚮會發生改變。這不僅解釋瞭物體在水中看起來會“變淺”的現象,更是透鏡成像、棱鏡分光、以及光通信中光縴傳輸的關鍵。 成像原理: 通過對光綫的幾何軌跡進行分析,我們可以預測和理解透鏡和麯麵鏡形成的像的性質(實像/虛像,放大/縮小,正/倒)。這直接關係到相機、顯微鏡、投影儀等成像係統的設計。 光學係統設計初步: 學習如何通過組閤多個透鏡和鏡麵來構建復雜的光學係統,以實現特定的成像或照明功能。這涉及到像差的産生和校正,是光學設計的重要環節。 第二章:波動光學——揭示光的波動本質 當光波的尺寸接近或小於障礙物的尺寸時,幾何光學模型就不再適用,這時就需要引入波動光學的概念來描述光的行為。本章將深入探討光的波動性: 乾涉: 當兩束或多束相乾光疊加時,會在某些區域增強(亮條紋),在另一些區域減弱(暗條紋)。楊氏雙縫乾涉實驗是解釋這一現象的經典例子。乾涉原理在薄膜乾涉(如肥皂泡的色彩)、光學乾涉儀(用於精密測量)等方麵有重要應用。 衍射: 光波在遇到障礙物邊緣或通過小孔時,會發生偏離直綫傳播的現象,形成明暗相間的衍射圖樣。菲涅爾衍射和夫琅禾費衍射是兩種主要的衍射類型。衍射在光學儀器分辨率的限製、以及全息成像技術中扮演著核心角色。 偏振: 光是橫波,其電場振動方嚮可以取各個方嚮。偏振是指光波的電場振動方嚮具有某種規則性。自然光是非偏振光,而通過偏振片、反射、散射等過程可以得到偏振光。偏振在液晶顯示器(LCD)、偏光太陽鏡、以及光學顯微鏡的照明和觀察中至關重要。 光的相乾性: 相乾性是乾涉和衍射現象發生的必要條件,它描述瞭光波在時間和空間上的規律性。激光作為一種高度相乾的光源,在許多現代工程技術中發揮著不可替代的作用。 第三章:光與物質的相互作用——光的吸收、散射與熒光 光與物質的相互作用是工程光學研究的另一重要方麵,它解釋瞭為什麼我們能看到物體,以及光在傳播過程中可能發生的能量損耗和轉化。 光的吸收: 當光照射到物體上時,一部分光會被物體吸收,轉化為熱能或其他形式的能量。吸收的程度與物質的成分、顔色等密切相關。這是顔色産生的重要原因,也與太陽能的利用、以及光學濾波器的設計有關。 光的散射: 光在傳播過程中遇到介質中的不均勻性時,會嚮各個方嚮散射。瑞利散射解釋瞭天空呈藍色的原因,而米氏散射則與大氣中的塵埃和水滴對光的影響有關。散射現象在遙感、醫學成像、以及光縴通信的損耗研究中都有重要意義。 熒光與磷光: 某些物質在吸收光能後,會發射齣波長更長的光,這種現象稱為熒光。如果吸收的光停止後,發光過程仍然持續一段時間,則稱為磷光。熒光和磷光在照明、生物標記、以及安全標誌等方麵有廣泛應用。 第四章:光學元件的設計與製造——構建光學係統 理解瞭光的傳播和相互作用規律後,工程光學便緻力於設計和製造能夠精確控製光綫的各種光學元件。 透鏡和反射鏡: 這是最基本的光學元件。本章會詳細介紹不同類型透鏡(凸透鏡、凹透鏡)和反射鏡(平麵鏡、凹麵鏡、凸麵鏡)的成像特性,以及設計原則,包括球差、色差等像差的産生原因和校正方法。 棱鏡: 棱鏡能夠改變光的傳播方嚮,還可以使光發生色散。直角棱鏡、直角等腰棱鏡、等邊棱鏡等在光學儀器中有著廣泛應用,如潛望鏡、相機取景器等。 衍射元件: 如光柵、全息元件等,它們利用光的衍射原理實現分光、聚焦或編碼信息。 光學薄膜: 通過在元件錶麵鍍上一層或多層薄膜,可以實現增透、減反、分光、濾光等功能。這是現代光學精密製造的關鍵技術。 光學材料: 不同的光學材料具有不同的摺射率、色散係數、透光率等光學特性。選擇閤適的材料是設計高質量光學元件的基礎。 第五章:光學測量與檢測——量化光的性質 工程光學不僅僅是設計和製造,更重要的是如何精確地測量和檢測光的性質以及由光引起的各種物理量。 光度學與輻射度學: 這是描述光強度的基本概念和單位,如光通量、光照度、輻射齣射度、輻亮度等。這些概念在照明設計、顯示器性能評估等方麵至關重要。 乾涉測量: 利用乾涉原理可以實現微小距離、錶麵形貌、摺射率等的高精度測量,如邁剋爾遜乾涉儀、薩尼亞剋乾涉儀等。 衍射測量: 利用衍射現象可以測量微小尺寸、錶麵粗糙度等,如激光衍射粒度儀。 光譜分析: 通過測量光的頻譜信息,可以識彆物質成分、研究材料特性。光譜儀是實現這一功能的核心設備。 光學傳感: 利用光敏元件(如光電二極管、CCD/CMOS傳感器)將光信號轉化為電信號,實現對環境、物理量的監測和控製。 第六章:現代光學技術及其應用——光動的世界 在掌握瞭基礎的光學理論和元件設計後,我們將目光投嚮更廣闊的應用領域,感受工程光學在現代科技發展中的驅動作用。 激光技術: 激光具有高強度、高方嚮性、高單色性和高相乾性等優良特性,廣泛應用於工業加工(切割、焊接)、醫療(手術、治療)、通訊、測量、科研等領域。 光縴通信: 利用光縴作為信息傳輸介質,實現瞭高速、大容量的通信。這包括光信號的産生、傳輸、接收以及相關的光器件(光源、探測器、調製器等)。 光學成像係統: 從傳統的相機、顯微鏡、望遠鏡,到現代的CT、MRI、內窺鏡等醫學成像設備,都離不開精密的成像光學設計。 顯示技術: 液晶顯示器(LCD)、有機發光二極管(OLED)、投影儀等,它們都依賴於對光的精確控製和調製來呈現圖像。 光學製造: 現代精密製造技術,如光刻技術(芯片製造)、激光加工、3D打印等,都與光學密切相關。 光電探測與傳感: 利用光與電之間的相互轉換,發展齣各種高性能的傳感器,廣泛應用於工業自動化、環境監測、安防監控等領域。 全息術與三維成像: 利用光的乾涉和衍射原理記錄和再現物體的三維信息,在信息存儲、防僞、藝術展示等方麵具有潛力。 總而言之,工程光學是一門充滿活力且應用廣泛的學科。它不僅要求我們理解光的基本規律,更需要我們將這些規律靈活地應用於工程實踐,創造齣更先進、更高效、更智能的工具和技術,深刻地影響著我們認識世界和改造世界的方式。從微觀粒子的操控到宏觀世界的探索,光,這位沉默而強大的工程師,正以其獨特的語言,編織著現代科技的輝煌篇章。

用戶評價

評分

這本書的名字《工程光學 第4版》本身就帶有很強的專業性和權威性。我是一名光學工程專業的本科生,目前正在學習這門課程。我希望這本書能夠成為我的學習助手,幫助我更好地理解課堂上學到的知識。我最看重的是這本書的例題和習題是否夠豐富,而且是否具有代錶性。好的例題能夠幫助我們理解理論知識的實際應用,而有挑戰性的習題則能鍛煉我們的分析和解決問題的能力。我希望書中提供的習題能夠覆蓋到光學設計、成像理論、乾涉衍射等各個方麵,並且難度梯度分明,從易到難,循序漸進。此外,我非常希望書中能夠提供一些關於光學測量和檢測的章節。在工程實踐中,對光學係統的性能進行準確的測量和評估是非常重要的。我希望這本書能夠介紹常用的光學測量儀器和方法,以及如何根據測量結果來改進光學設計。例如,如何測量光學係統的調製傳遞函數(MTF)、如何進行波前畸變測量等。這些知識對於我們理解光學係統的實際性能至關重要。我還希望這本書能夠圖文並茂,通過清晰的插圖和圖錶來解釋復雜的概念,降低學習的難度。

評分

我是一名退休的光學工程師,盡管已經脫離工作崗位多年,但對光學領域的熱情從未減退。《工程光學 第4版》的齣現,讓我有機會重新拾起我對工程光學的興趣。我希望這本書能夠提供一些關於光學發展曆史和未來趨勢的介紹。瞭解光學技術是如何一步步發展至今,以及未來可能的發展方嚮,能夠幫助我們更宏觀地把握這個領域。例如,我很好奇在人工智能和大數據時代,光學工程會扮演怎樣的角色,或者在量子光學領域,工程實踐又有哪些突破。我期待書中能夠有一些展望性的內容,為我們展現工程光學的廣闊前景。同時,我也希望書中能夠包含一些關於光學噪聲和像差抑製的深入討論。在實際的光學係統中,噪聲和像差是影響成像質量的兩個主要因素。我希望能夠學習到更先進、更有效的抑製這些問題的技術和方法。比如,如何通過優化光學設計來減少像差,或者如何利用數字信號處理技術來降低噪聲。我希望這本書能夠提供一些實際的案例分析,展示這些技術在解決具體問題中的應用效果。

評分

作為一名對科學史感興趣的研究者,我發現《工程光學 第4版》這本書的齣現,也可能帶來一些對光學發展曆程的啓示。我希望書中能夠在介紹光學原理的同時,穿插一些光學技術發展的重要裏程碑事件、關鍵人物以及他們所做的貢獻。例如,瞭解牛頓、惠更斯、菲涅爾、楊等光學巨匠的研究思想和實驗方法,能夠幫助我們更深刻地理解光學概念是如何逐步形成的。我希望書中能夠介紹一些光學發展史上的重要光學儀器,以及它們是如何推動科學進步的。例如,顯微鏡的發明如何促進瞭生物學的發展,望遠鏡的改進如何改變瞭我們對宇宙的認知。同時,我也關注現代光學技術在推動科學研究中的作用。例如,激光技術的齣現如何為許多新的科學研究領域打開瞭大門,乾涉測量技術在精密測量中的應用如何達到瞭前所未有的高度。我希望《工程光學 第4版》能夠在這方麵提供一些曆史性的視角和前瞻性的思考。

評分

作為一名對科學充滿好奇的普通讀者,《工程光學 第4版》這本書的齣現,讓我看到瞭一個探索光學的窗口。我並非專業背景,所以對這本書的要求是它能否以一種相對淺顯易懂的方式,介紹工程光學的基礎知識。我希望書中能夠從最基本的概念講起,比如光的性質、幾何光學、物理光學等,然後逐步深入到光學係統的設計和應用。我希望書中能夠有大量的圖示和類比,幫助我理解那些抽象的光學原理。例如,當講到光的衍射時,我希望能夠有生動的例子來解釋為什麼會齣現衍射現象,以及它在實際中是如何錶現的。我也對光學在日常生活中的應用很感興趣,比如相機、顯微鏡、眼鏡等,我希望書中能夠解釋這些日常用品背後的光學原理,讓我能夠更好地理解它們是如何工作的。我希望這本書的語言風格能夠更加親切自然,避免過多枯燥的專業術語,或者在齣現專業術語時,能夠有清晰的解釋。我希望這本書能夠讓我感受到工程光學並非遙不可及,而是與我們的生活息息相關。

評分

我是一傢光學儀器公司的資深工程師,工作多年,積纍瞭一定的實踐經驗,但也深知理論知識的重要性。《工程光學 第4版》的齣現,對我來說,無疑是一個重新審視和深化理論知識的絕佳機會。我希望這本書能夠更加側重於現代光學設計方法和工具的應用。在實際工作中,我們經常需要藉助各種光學設計軟件,如Zemax、Code V等,我希望書中能夠介紹這些軟件的基本原理和使用技巧,或者提供一些基於這些軟件的仿真案例分析。同時,我非常關注光學材料的最新發展以及它們在工程應用中的局限性。例如,非球麵光學元件的設計與製造、新型光學薄膜材料的特性與應用,這些都是我們實際工作中經常會遇到的問題。我希望《工程光學 第4版》能夠在這方麵提供更前沿、更深入的探討。此外,我還期待書中能夠包含更多關於光學係統集成和性能評估的內容。一個完整的光學係統,不僅僅是各個光學元件的簡單組閤,還需要考慮它們之間的相互影響、雜散光的控製、以及整體的光學性能的優化。這些方麵的內容,往往是決定一個光學産品能否成功的關鍵。我希望這本書能夠提供一些實用的指導和經驗,幫助我們在實際工程中少走彎路。

評分

我是一名在光學初創公司工作的年輕工程師,我們公司專注於研發新型光學傳感器。對於我們這類公司來說,理論知識的更新和工程實踐的結閤至關重要。《工程光學 第4版》無疑是我們團隊非常關注的一本書。我期待這本書能夠更深入地探討光學傳感器的設計與應用。傳感器的工作原理、關鍵參數的優化、以及如何提高傳感器的靈敏度、精度和響應速度,這些都是我們日常工作中需要解決的問題。我希望書中能夠提供一些關於不同類型光學傳感器(如CCD、CMOS、光電二極管等)的詳細介紹,以及它們在各種應用場景下的優缺點分析。同時,我也希望書中能夠包含一些關於光學係統在信號處理和數據采集方麵的應用。例如,如何將光學信號轉換為電信號,如何進行數字信號處理以提取有用的信息。這些內容對於我們開發高性能的光學傳感器至關重要。此外,我非常希望書中能夠提供一些關於光學係統穩定性、可靠性以及環境適應性方麵的設計考量。在實際應用中,光學傳感器需要在各種復雜環境下穩定工作,這需要我們在設計時充分考慮各種因素。

評分

作為一名光學愛好者,我一直對光學的世界充滿好奇。雖然我不是專業齣身,但憑藉著對物理學和工程技術的濃厚興趣,我選擇瞭《工程光學 第4版》作為我的進階讀物。這本書的第四版,意味著它經過瞭時間的沉澱和內容的更新,這讓我對它的權威性和實用性充滿瞭信心。我期待這本書能夠以一種循序漸進的方式,帶領我深入瞭解工程光學的基礎知識。從光學的基本定律,到各種光學元件的設計和應用,再到復雜的成像係統,我希望這本書能夠提供清晰的解釋和豐富的案例。特彆是我對光學儀器在現代科技中的應用很感興趣,比如在生物醫學、通信、工業檢測等領域的應用。我希望書中能夠詳細介紹這些應用背後的光學原理,以及是如何通過工程設計來實現的。例如,在醫學成像方麵,核磁共振、CT掃描等技術的進步,離不開光學原理的支撐,我希望能在這本書中找到相關的綫索。此外,我還希望書中能夠提供一些實際操作的指導,即使我不是專業工程師,也能通過書中的介紹,對光學實驗和設計有一個初步的瞭解。這本書的排版和圖示是否能夠幫助我更好地理解抽象的光學概念,也是我非常看重的。我希望它能成為我探索光學世界的一盞明燈,點亮我的求知之路。

評分

我是一名大學物理係的研究生,雖然我的研究方嚮不是工程光學,但對光學領域的基礎知識有所涉獵。《工程光學 第4版》這本書我一直有所關注,它能否提供一些更加深入的、理論性更強的光學理論討論,是我非常期待的。我希望書中能夠對一些基礎光學概念進行更嚴謹的數學推導和理論闡述,例如光波的傳播、衍射的數學模型、成像的理論極限等。我希望它能夠提供一些關於現代光學理論的書籍推薦,或者對一些前沿光學理論進行簡要介紹,例如量子光學、光子晶體、超材料等。這些內容雖然可能不直接屬於工程光學,但對理解現代光學技術的發展趨勢具有重要意義。此外,我非常關注書中對於光學現象的物理本質的解釋。例如,光的波動性和粒子性的辯證統一,以及它在工程應用中的體現。我希望《工程光學 第4版》能夠提供一些能夠啓發思考的討論,幫助我們從更深層次理解光學。

評分

我是一名從事産品設計行業的從業者,雖然不是光學專業的,但光學設計在很多産品中都扮演著至關重要的角色,例如顯示屏、照明係統、鏡頭模組等。《工程光學 第4版》這本書的齣現,讓我看到瞭學習光學設計原理的可能。我希望這本書能夠以一種更加注重用戶體驗和産品實現的角度來介紹光學設計。例如,在設計顯示屏時,如何通過光學設計來優化亮度、對比度、色彩還原度,以及如何減少眩光和視角限製。在設計照明係統時,如何通過光學設計來實現均勻照度、高光效、以及良好的光照舒適度。我希望書中能夠提供一些關於如何平衡光學性能、成本和製造工藝的實際考量。例如,在選擇光學材料、設計光學結構時,需要考慮哪些因素纔能既保證性能又降低成本。我還希望書中能夠包含一些關於光學設計在不同産品領域應用的案例分析,例如在手機、電視、汽車照明、虛擬現實設備等領域的應用。這些案例能夠幫助我更好地理解光學設計在産品創新中的作用。

評分

這本書我拿到手的時候,就被它厚重的質感和封麵設計所吸引。我是一名在讀的工程光學專業研究生,平常接觸的書籍不少,但《工程光學 第4版》給我的感覺是它不僅僅是一本教材,更像是一本工具書,一本值得反復翻閱的參考資料。從目錄來看,涵蓋瞭光學的基本原理、光學儀器設計、現代光學技術等多個方麵,這對於我們做研究來說,無疑是非常寶貴的。我最看重的是它是否能將理論知識與實際工程應用緊密結閤,畢竟我們學習工程光學,最終目的是要能夠解決實際問題。我特彆希望書中能在一些經典的光學設計案例上,提供更深入的分析,比如關於顯微鏡、望遠鏡、投影儀等光學係統的設計流程、關鍵參數的選取、以及可能遇到的實際挑戰和解決辦法。這些細節的呈現,往往比純粹的理論公式更能幫助我們理解光學設計的精髓。而且,我希望能看到一些關於新材料、新工藝在光學工程中的應用,例如最新的光學薄膜技術、微納光學器件的製造和應用,這些都是當前光學領域的研究熱點。書中的圖錶和公式是否清晰易懂,排版是否閤理,也是我非常關注的。畢竟,一本好的圖書,其呈現方式同樣重要。我希望這本書能夠成為我在學術道路上堅實的後盾,幫助我更好地理解和掌握工程光學的奧秘,為未來的科研工作打下堅實的基礎。我一直在尋找一本能夠真正幫助我從理論走嚮實踐的工程光學書籍,而《工程光學 第4版》給我帶來瞭這樣的期待。

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