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文档简介

几何光学像差光学设计第三版教学大纲课程简介本课程主要介绍几何光学像差及其光学设计的基础理论，涵盖了几何光学基础知识和光学设计的数学基础，重点介绍了几何光学像差分析和消除、几何光学光学设计和优化等相关知识。本课程适用于需要掌握几何光学理论和光学设计技能的学生和研究人员，特别适合从事光学系统设计与制造、光学仪器和器材研发、光电子技术等相关领域的专业人士。课程目标和要求课程目标掌握几何光学像差的基本概念和分析方法；理解透镜和光学系统的成像原理；学会设计和优化基本的光学系统；熟悉光学设计软件的使用方法。课程要求具备一定的数学和物理基础知识；熟悉常用的光学器件和光学系统，了解光学系统的组成结构和成像原理；熟悉光学设计软件的基本操作方法。课程内容第一章几何光学基础本章主要介绍几何光学基本原理和光学分析方法，包括：光的传播方式和波动性、光照射条件；光线和光束的基本概念与性质；几何光学的基本定理和光线方程；几何光学中光线的反射和折射。第二章光学成像本章主要介绍透镜成像原理和光学系统的成像特点，包括：透镜和相对物——像的位置与大小关系；球面折射面透镜成像；薄透镜的成像原理；像差的概念和种类。第三章像差分析和消除本章主要介绍光学系统中的各种像差的形成原因和分析方法，包括：像差的分类和描述方法；具体像差的产生原因和分析方法；像差的消除方法；焦度深度和深度像差。第四章光学系统设计本章主要介绍光学系统设计的基本流程和方法，包括：光学设计软件的介绍和操作方法；光学系统的构成和设计原则；经典光学组成原理；平面光、单透镜成像组和光斑组设计。第五章光学系统优化本章主要介绍光学系统优化的基本目标和方法，包括：光学系统成像质量的评价；影响系统成像质量的因素；优化目标的确定和优化方法的选择；具体设计实例的优化过程。教学方式本课程采取理论授课和实践操作相结合的方式进行教学，主要包括以下教学环节：理论课程：教师讲解课件和授课笔记，从基础理论入手，生动形象地阐述各类知识点和技术方法，引导学生对光学问题进行分析和解决。实验课程：学生利用光学设计软件，按照教师布置的实验任务进行实际操作，领悟光学设计的流程和方法，开展光学系统的优化和调整，并分析结果。统计课程：通过学生提出光学问题，对经典光学成功案例进行分析，深入掌握光学知识点和技术方法，从而提高光学理论和实践操作的水平。参考书目《现代光学工程》（徐慈民主编），高等教育出版社，2014年；《光学基础》（朱以撒、张千惠等著），高等教育出版社，2003年；《光学系统设计》（MichaelJ.Kidger著，陈俐等译），机械工业出版社，2005年。总结本课程旨在以几何光学为研究基础，全面介绍几何光学像差及其光学设计的基础

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