光学工程原理 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:207

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出版时间:2010-3

价格:28.00元

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isbn号码:9787118066852

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图书标签:

• 光学工程
• 光学原理
• 光电工程
• 物理光学
• 几何光学
• 光学仪器
• 光波
• 光学设计
• 激光
• 光学材料

光学工程原理：深入探索光与物质的奇妙交互 光学工程，作为一门融合了物理学、数学、材料科学和工程实践的交叉学科，其核心在于理解并操控光与物质之间的相互作用。本书旨在为读者提供一个全面而深入的视角，去探索光学工程的基石原理，并揭示其在现代科技发展中的关键作用。我们不仅仅关注光的传播规律，更着眼于如何利用这些规律来设计、制造和应用各种光学系统与器件，从而解决现实世界中的工程挑战。 本书将从光的本质出发，深入剖析光的波动性和粒子性，并通过惠更斯原理、夫琅禾费衍射和菲涅尔衍射等经典理论，阐释光是如何在空间中传播并发生干涉和衍射现象的。我们将详细介绍各种光学元件，包括透镜、反射镜、棱镜、光栅以及光学滤波器，不仅分析它们各自的光学特性，更重要的是探讨如何将这些元件巧妙组合，构建出满足特定功能的光学系统。例如，在相机镜头的设计中，多片透镜的组合如何校正色差和球差，以获得清晰锐利的成像；在望远镜的设计中，反射镜的曲率和布局如何决定其放大能力和视场范围。 成像原理是光学工程的核心议题之一。本书将系统地讲解几何光学成像的基本法则，包括物像关系、放大率、清晰度等概念，并深入分析各种成像系统，如显微镜、望远镜、投影仪和人眼模型。我们将探讨不同成像技术的优劣，以及如何根据应用需求选择最合适的光学设计。此外，衍射限制和像差的分析也将贯穿其中，帮助读者理解理想成像与实际成像之间的差距，并学习如何通过优化设计来减小像差，提升成像质量。 除了对光如何传播和成像的理解，本书还将重点关注光的测量与检测。我们将介绍各种光学传感器，如光电二极管、CCD和CMOS图像传感器、光电倍增管等，并阐述它们的工作原理和应用领域。从光强度的测量，到波长、偏振态的识别，再到三维形貌的扫描，这些检测技术是实现光学系统反馈控制和数据采集的基础。我们将深入研究不同传感器的响应特性、噪声来源以及如何提高测量精度。 光学材料是构建光学系统的物质基础。本书将梳理各种常见的光学材料，包括玻璃、塑料、晶体以及新兴的光子晶体和超材料。我们会讨论这些材料的光学性能，如折射率、透光率、色散、吸收系数等，并分析它们对光学元件设计和制造的影响。例如，为何某些材料适合制造高精度透镜，而另一些则更适合用于制造光学滤波器？我们将深入探讨材料的微观结构如何决定其宏观光学特性。 光学系统设计与制造是光学工程的实践环节。本书将引导读者了解光学系统设计的基本流程，包括需求分析、概念设计、公差分析、优化迭代等。我们将介绍常用的光学设计软件，如Zemax、CODE V等，并展示如何利用这些工具来模拟和优化光学性能。同时，我们也将关注光学元件的制造工艺，从传统的研磨抛光，到现代的薄膜沉积、光刻、3D打印等技术，了解这些工艺如何将设计转化为实际产品。 新兴光学技术是推动光学工程不断向前发展的驱动力。本书将前瞻性地介绍当前光学工程领域的热点和前沿方向，如： 光通信： 探讨光纤通信的原理、器件（如激光器、探测器、调制器）以及系统架构，揭示光如何在信息时代扮演着“信息高速公路”的角色。 激光技术： 介绍激光器的工作原理、不同类型的激光器（如固体激光器、半导体激光器、气体激光器）及其在加工、测量、医疗、科研等领域的广泛应用。 光子集成： 阐述如何将多个光学元件集成到单个芯片上，实现微型化、低功耗、高效率的光学功能，并探讨其在通信、计算、传感等领域的潜力。 全息技术： 深入讲解全息记录和再现的原理，以及全息技术在存储、显示、防伪等方面的应用。 生物光学： 探索光在生物体内的作用，以及如何利用光学技术来研究生物结构和功能，例如共聚焦显微镜、光学相干断层成像（OCT）等。 量子光学： 介绍量子光学的基础理论，如光子的量子特性、量子纠缠等，并展望其在量子计算、量子通信和量子传感等领域的应用前景。 本书强调理论与实践的结合，通过大量的实例和案例分析，帮助读者将抽象的光学原理具象化，理解其在实际工程问题中的应用。无论是对光学工程领域的初学者，还是希望深化理论知识的工程师，亦或是对光的世界充满好奇的研究者，本书都将是您探索光学工程奥秘的宝贵向导。它不仅会教授您“是什么”，更会引导您思考“为什么”和“如何做”，最终激发您在光学工程领域不断创新的热情。

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