组合几何 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:上海科教

作者:田廷彦|主编

出品人:

页数:328

译者:

出版时间:2010-7

价格:25.00元

装帧:

isbn号码:9787542849854

丛书系列:数学奥林匹克命题人讲座

图书标签:

• 组合几何
• 数学竞赛
• 数学
• 高中竞赛
• 组合数学
• 组合学
• 田廷彦
• 数学奥林匹克
• 组合几何
• 几何学
• 图形组合
• 空间结构
• 拓扑结构
• 对称性
• 平面几何
• 立体几何
• 组合数学
• 几何变换

深入解析与实践：现代光学系统设计与优化 本书旨在为光学工程师、科研人员及高年级学生提供一个全面、深入且具有高度实践指导意义的指南，聚焦于现代复杂光学系统的设计、分析、优化与制造前沿技术。 在当今科技飞速发展的时代，从高分辨率成像设备到先进的激光加工系统，从深空探测仪器到微纳尺度的生物传感设备，光学系统无处不在，其性能直接决定了终端产品的核心竞争力。本书避开了对基础几何光学概念的冗长重复，而是将重点放在了那些在实际工程项目中决定成败的关键环节。 全书共分为六大部分，共计十八章，结构严谨，层层递进。 --- 第一部分：现代光学系统性能评估与误差建模 本部分是理解和改进任何复杂光学系统的基石。我们不再满足于简单的衍射极限讨论，而是深入探讨了非理想因素对系统整体性能的综合影响。 第一章：成像质量的量化指标与高级评价体系 详细阐述了超越传统MTF（调制传递函数）和PSF（点扩散函数）的评价方法。重点分析了波前相差的能量分布特性，如Zernike多项式在描述复杂非球面像差中的应用与局限性。引入了“信息熵”在评价图像质量中的新兴应用，以及如何利用人眼视觉模型（如 সমুদ 视觉等效调制传递函数VEMTF）来优化系统设计，确保设计指标与实际感知体验高度吻合。讨论了在非均匀照明和背景噪声下的信噪比（SNR）优化策略。 第二章：公差分析与敏感性研究的系统化方法 公差分析是连接理论设计与实际制造之间的桥梁。本章摒弃了简单的蒙特卡罗模拟，转向更具物理意义的敏感性分析。详细介绍了如何通过矩阵方法和基于梯度下降的局部敏感度分析来识别系统中最“脆弱”的元件和装配参数。引入了“关键公差树”的概念，指导工程师将有限的资源集中在影响系统性能最大的几个参数上。讨论了在温度漂移、气压变化等环境因素下的系统稳定性建模。 第三章：非球面与自由曲面光学元件的误差源建模 现代系统越来越依赖高复杂度的非球面和自由曲面。本章深入探讨了这些元件在制造过程中产生的微观误差（如表面粗糙度、亚表面损伤）如何通过散射和像差耦合进一步恶化系统性能。详细建立了表面误差功率谱密度（PSD）与系统MTF下降之间的理论关联模型，并探讨了如何通过优化加工路径（如点对点钻削与离子束抛光）来控制特定频率范围内的误差。 --- 第二部分：先进光学元件的物理光学设计 本部分聚焦于如何利用电磁波的波动性来设计具有特定功能的关键光学元件，超越了简单的光线追迹范畴。 第四章：衍射光学元件（DOE）的高效设计与优化 详细介绍了用于色差校正、光束整形和全息存储应用的DOE设计。重点讲解了迭代傅里叶变换算法（IFTA）在实现复杂相位图时的收敛速度与局限性，并引入了基于物理光学传播的直接优化方法。讨论了多层介质薄膜与衍射结构的集成设计，以提高衍射效率和工作带宽。 第五章：超表面（Metasurfaces）在集成光学中的应用 超表面是微纳光学的核心。本章深入探讨了基于极化敏感和几何相位调控的超表面设计原理。详细介绍了如何利用有限元分析（FEA）和时域有限差分法（FDTD）来精确模拟单元结构（如纳米天线阵列）的散射特性，并指导读者设计出具有高效率、宽工作带宽的超透镜和偏振分束器。 第六章：梯度折射率（GRIN）元件的精确成像与制造控制 GRIN元件在紧凑型成像中至关重要。本章侧重于如何建立GRIN元件的折射率分布函数与光瞳函数之间的数学映射关系，特别是针对非轴对称GRIN元件的设计。讨论了离子交换法和光固化法在实现特定折射率剖面时的工艺窗口控制。 --- 第三部分：复杂光学系统的集成与校准技术 大型和多组件系统的成功依赖于精密的装配和现场校准。 第七章：光学装配中的误差解耦与补偿 在多镜系统（如望远镜或显微物镜）中，元件之间的相对位置误差极其复杂。本章提出了一种基于结构光扫描和多帧图像配准的“虚拟基准”装配流程，实现了对亚微米级位移和倾斜误差的实时监测。重点讨论了如何利用机械补偿机构（如压电陶瓷驱动器）对剩余的系统像差进行闭环优化。 第八章：大口径非球面镜的镀膜与表面形貌控制 讨论了用于高功率激光或深紫外应用的特种光学镀膜。重点分析了高损伤阈值（HADT）膜系的材料选择、沉积工艺（如离子束辅助沉积IAD）对薄膜应力和层间结合力的影响。对于大口径镜面，如何利用接触式轮廓仪和非接触式激光扫描干涉仪进行形貌的精确测量与反馈，实现对镜面微观形貌的梯度控制。 第九章：高精度光谱仪与衍射光栅的优化 聚焦于高分辨率光谱成像系统。详细分析了Echelle光栅的串扰效应和交叉色散问题。介绍了利用阿贝-康明斯（Abbe-Cummings）设计原理来优化刻线密度和倾斜角，以平衡光谱分辨率与寄生色散。讨论了在极低温环境下，光栅材料的热形变对光谱精度的影响及补偿策略。 --- 第四部分：非序列光线追迹与辐射度学分析 对于涉及散射、荧光或复杂光束传播的系统，传统的序列光线追迹已显不足。 第十章：非序列光线追迹的高级应用：杂散光抑制 杂散光是影响高对比度成像系统的主要因素。本章系统地讲解了如何利用非序列光线追迹（NSLT）来精确模拟多重反射、表面散射和孔径光阑的遮挡效应。引入了“杂散光贡献因子”的计算方法，指导工程师在设计阶段就通过增加遮光环、优化表面粗糙度来主动抑制杂散光源。 第十一章：辐射度学在LED和照明系统设计中的应用 在设计先进照明或显示系统时，需要精确控制光通量和亮度分布。本章详细介绍了Luminance、Radiance与Irradiance之间的转换关系，以及如何应用蒙特卡罗（Monte Carlo）方法来模拟复杂几何体中的光子传输与多次散射，以精确预测光分布和均匀性。 第十二章：偏振态的完整描述与系统级影响 对于偏振敏感系统（如偏振成像仪或液晶显示器），需要使用Jones矩阵或Mueller矩阵进行完整描述。本章通过实际案例，展示了元件内部双折射、表面反射引起的偏振态变化，并指导读者如何通过元件旋转和材料选择来消除或利用这些偏振效应。 --- 第五部分：成像系统中的数字与计算光学融合 现代光学系统越来越依赖于后处理和计算方法来突破物理极限。 第十三章：计算成像的基础：复原理论与逆问题 深入探讨了基于压缩传感（Compressed Sensing）的快速成像技术，特别是如何利用稀疏性先验来降低采样率。详细分析了非线性成像系统（如快门限幅、饱和）的图像复原算法，包括基于深度学习的先验知识嵌入方法。 第十四章：光场（Light Field）与全息成像的重建算法 聚焦于采集和重建物体空间信息的技术。详细介绍了微透镜阵列（MLA）的几何设计，以及如何通过光场数据精确反演出物体深度信息和衍射效应。讨论了相干光场中全息图的记录、存储和快速相位恢复算法，如计算全息（CGH）。 第十五章：自适应光学（AO）系统中的实时波前校正 重点讲解了用于大气补偿和生物显微镜中的AO系统设计。包括波前传感器（如Shack-Hartmann）的误差来源、控制算法（如高斯-牛顿迭代法）的选择，以及如何设计高带宽、低延迟的变形镜驱动系统，以应对快速变化的环境干扰。 --- 第六部分：特定领域的高端光学设计案例剖析 本部分通过具体的工程实例，整合前述所有理论与技术。 第十六章：深紫外（DUV）光刻物镜的像差控制 案例分析一个高数值孔径（NA）的DUV物镜。重点讨论了在193nm波长下，材料的双折射、光刻胶的吸收、以及掩模版上的微结构如何影响系统成像。探讨了如何利用低膨胀玻璃和超精密研磨技术来控制系统在工作温度下的轴向漂移。 第十七章：高通量三维共聚焦显微镜的光学通道设计 剖析了多通道、高速扫描共聚焦系统的设计挑战。包括激光光源的耦合效率、针孔孔径对轴向分辨率的影响、以及如何设计光路来同步采集多个光谱通道的信号，同时最小化串扰。 第十八章：空间探测中的离轴三反系统优化 以一个典型的空间望远镜系统为例，详细介绍了离轴三反系统（如Korsch结构）的非球面设计过程。如何利用折叠光路来减少系统长度，同时精确控制三个反射镜的相对位置和曲率，以实现整个视场内极低的像散和场曲。重点讨论了在零重力环境下进行系统热稳定性分析的特殊方法。 本书的价值在于其深度、广度与前瞻性，它不仅教授“如何设计”光学系统，更阐明了“为何这样设计”，并提供了解决复杂工程问题的强大工具箱。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

这本书给我带来的体验，更像是一次思维的探险，而不是简单的知识传授。它摒弃了传统教科书那种严丝合缝的推导过程，转而采用了一种更具哲学思辨色彩的叙事方式来展现其核心思想。作者似乎并不急于给出一个明确的答案，而是更热衷于提出引人深思的问题，引导读者自己去构建理解的框架。我特别喜欢其中关于对称性和不对称性如何在不同尺度上相互转化的论述，那种在规则与混乱边缘徘徊的描述，让人感到既震撼又着迷。阅读过程中，我经常会停下来，试图在脑海中描摹那些复杂的结构，虽然最终的图像可能模糊不清，但追寻的过程本身就充满了收获。这本书对于那些渴望跳出固有思维模式，探索抽象领域边界的读者来说，无疑是一份厚礼。

评分☆☆☆☆☆

这本书的文字风格极其独特，充满了实验性。它不拘泥于标准的学术腔调，反而倾向于使用一些富有画面感和听觉冲击力的词汇来描绘那些抽象的概念。这使得阅读过程充满了戏剧张力，仿佛不是在阅读一本关于几何的书，而是在观看一场精心编排的意识流戏剧。例如，作者描述某些结构“呼吸”或者“低语”时，那种拟人化的手法，虽然在严格的科学语境中可能显得有些夸张，但在激发读者的想象力方面却达到了极佳的效果。它成功地将冷峻的数学逻辑与热烈的艺术表达融合在一起，让原本枯燥的理论焕发出了勃勃生机。这本书的价值，可能更多地体现在它对读者思维触角的刺激上。

评分☆☆☆☆☆

这本书读起来真让人抓耳挠腮，它描绘了一个似乎与我们日常认知截然不同的世界。作者以一种近乎诗意的语言，构建了一系列关于空间、维度和结构交织的奇妙景观。我尤其欣赏其中对于“无形之形”的探讨，那种试图用文字去捕捉那些超越三维感知的微妙联系，着实让人眼前一亮。书中探讨了许多概念，比如点与线如何在更高层次上相互作用，以及这些作用如何影响到我们所理解的“实体”。读完之后，我发现自己看待周围环境的方式都有了一些微妙的转变，仿佛每一个熟悉的物体背后都隐藏着一个复杂且未被完全揭示的几何学真理。虽然有些段落的逻辑跳跃性比较大，需要反复咀嚼才能领会其深意，但这反而增加了阅读的挑战性和回味无穷的乐趣。

评分☆☆☆☆☆

这本书在处理多维空间和非欧几里得几何时，展现出了一种近乎叛逆的创新精神。它没有遵循传统的数学证明路径，而是选择了一种更具直觉性和感性认知的途径来引导读者进入更深层的空间理解。我印象非常深刻的是其中关于“扭曲”和“折叠”的章节，作者用一系列精妙的比喻，将那些原本只存在于高维数学模型中的现象，转化为可以在想象中触摸和感受的实在。这种处理方式，极大地降低了纯粹抽象概念带来的疏离感。这本书更像是一本思想的拓荒之作，它并不提供地图，而是给予读者一把能够开启新视野的钥匙，鼓励我们去探索那些尚未被清晰命名的思维疆域。

评分☆☆☆☆☆

说实话，这本书的阅读门槛着实不低，它要求的不仅仅是对几何学的基本概念有所了解，更需要读者具备强大的抽象思维能力和耐心。作者似乎默认读者已经拥有一定的背景知识，所以开篇便直接切入了一些非常深奥的议题，让人在初期有一种被推入深水区的错觉。不过，一旦适应了那种独特的叙事节奏和表达方式，便能感受到其中蕴含的巨大能量。它不是一本用来快速消化的读物，更像是一份需要时间去浸泡、去反刍的文本。我个人最欣赏的是它对“边界”这一概念的解构，如何从看似明确的界限中挖掘出无限的渗透性和复杂性，这无疑拓宽了我对“界限”本身的理解。

评分☆☆☆☆☆

难度适中，命讲里正常水准的书

评分☆☆☆☆☆

难度适中，命讲里正常水准的书

评分☆☆☆☆☆

难度适中，命讲里正常水准的书

评分☆☆☆☆☆

难度适中，命讲里正常水准的书

评分☆☆☆☆☆

难度适中，命讲里正常水准的书