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几何光学基础：从零到一

共计 30 章节

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学习目标 · 几何光学在光学工程中的地位 · 课程整体框架与学习方法

课程导入学习目标

光的直线传播与几何光学基本定律

光的直线传播 · 独立传播定律 · 反射定律

光的直线传播几何光学基本定律

费马原理的表述 · 推导反射和折射定律 · 光程概念

费马原理费马原理的表述

光在平面界面上的反射与折射

平面镜成像 · 折射定律的矢量形式 · 全反射现象与临界角

平面界面上的反射折射

光在球面界面上的反射与折射

球面反射镜成像 · 球面折射成像 · 符号法则

球面界面上的反射折射

理想光学系统与共轴球面系统

理想光学系统的概念 · 共轴球面系统的结构 · 物像关系的基本模型

理想光学系统共轴球面系统

近轴光学与高斯光学

近轴近似条件 · 高斯公式 · 牛顿公式

近轴光学高斯光学

薄透镜成像

薄透镜的焦距与光焦度 · 成像公式 · 横向放大率

薄透镜成像薄透镜的焦距

厚透镜与透镜组

厚透镜的主面与焦点 · 等效焦距 · 两透镜组合的等效系统

厚透镜透镜组

光学系统中的光阑与光束限制

孔径光阑 · 视场光阑 · 入瞳与出瞳

光学系统光阑

球差 · 彗差 · 像散

像差基础球差

像差校正与像质评价

像差校正的常用方法 · 波像差与点列图 · MTF与斯特列尔比简介

像差校正像质评价

光学系统设计基础

设计流程 · 初始结构选择 · 优化变量与评价函数

光学系统设计基础设计流程

典型光学系统分析

放大镜 · 显微镜 · 望远镜

典型光学系统分析放大镜

光学材料与色散

折射率与色散 · 阿贝数 · 常用光学玻璃与塑料

光学材料色散

光学镀膜基础

增透膜 · 反射膜 · 分光膜的工作原理

光学镀膜基础增透膜

光能传输与辐射度学基础

光通量 · 发光强度 · 照度

光能传输辐射度学基础

几何光学中的矩阵方法

光线矢量 · 平移矩阵 · 折射矩阵

几何光学矩阵方法

光学系统计算机辅助分析

使用Zemax或Code V进行光线… · 像差分析 · 优化示例

光学系统计算机辅…Zemax

设计一个简单的单片透镜成像系统 · 从参数设定到像质评估

案例实战设计一个简单的单…

设计一个双胶合消色差透镜 · 分析色差校正过程

案例实战设计一个双胶合消…

搭建一个反射式望远镜系统（如牛顿式） · 计算其主镜与副镜参数

案例实战搭建一个反射式望…

设计一个显微镜物镜 · 理解数值孔径与分辨率的关系

案例实战设计一个显微镜物…

分析一个手机摄像头的光学系统 · 理解其多镜片结构与像差平衡

案例实战分析一个手机摄像…

符号法则混乱 · 近轴条件误用 · 焦距正负判断错误等典型错误解析

常见问题符号法则混乱

如何从物像关系判断系统虚实 · 正倒 · 放大缩小

常见问题如何从物像关系判…

光阑与像差概念混淆 · 如何区分孔径光阑与视场光阑及其对成像…

常见问题光阑

将几何光学与波动光学衔接 · 理解衍射极限与几何像差的联系

综合提升将几何光学

光学系统设计中的公差分析与灵敏度分析 · 如何平衡性能与成本

综合提升光学系统设计

课程总结与项目实战

综合运用所学知识完成一个简易光学系统… · 并撰写设计报告

课程总结项目实战