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光學技術應用實驗教程
 叢書名稱: 職業技術教育十二五課程改革規劃教材•光電技術(信息)類
 作  者: 鄭丹/李勇/張澤奎/肖彬/劉新靈
 出版單位: 華中科技大學
 出版日期: 2015.11
 進貨日期: 2016/1/23
 ISBN: 9787568010344
 開  本: 16 開    
 定  價: 171
 售  價: 137
  卡 友 價 : 125
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內容簡介:

《光學技術應用實驗教程》以光電應用基礎知識理論體系為主線,從光學技術工程化應用基礎訓練角度出發,主要內容按照光學基礎與加工應用來設置,包括光學技術基礎知識、光學測量知識、光學零件加工等方面的基礎實驗技能訓練。旨在訓練學生操作基本儀器的技能,利用光學設備進行精密測量的能力,對光學元件加工進行檢測的能力,使學生初步掌握光學工程學科內涵。本書可作為光電子/鐳射相關專業專科生的實驗教材,也可作為有關專業的教師和企業人員的參考書。


圖書目錄:

第一章 信號與系統
1.1 緒論
一、 信號
二、 系統
1.2 信號
一、 連續信號和離散信號
二、 週期信號和非週期信號
三、 確定信號和隨機信號
四、 能量信號和功率信號
五、 實信號和覆信號
六、 一維信號和多維信號
1.3 信號的基本運算
一、 加法
二、 乘法
三、 翻褶
四、 位移
五、 尺度變換
六、 微分和積分
1.4 典型信號
一、 典型連續時間信號
二、 典型離散時間信號
1.5 系統的描述及特性
一、 系統數學模型的建立
二、 系統的框圖描述
三、 線性時不變系統
四、 因果系統和穩定系統
1.6 連續信號的MATLAB描述與運算
一、常用連續信號的MATLAB表示
二、連續信號的基本運算
本章小結
習題一

第二章 連續時間系統的時域分析方法
2.1 用時域經典法求解微分方程
2.2 從時域求解起始點的跳變問題
2.3 零輸入回應、零狀態回應和全回應
2.4 衝激回應和階躍回應
一、衝激回應
二、階躍回應
三、衝激回應和階躍回應的關係
2.5 卷積積分
一、卷積的定義
二、卷積的計算
三、卷積的性質
2.6 利用卷積求解LTI連續時間系統的零狀態回應
2.7 LTI連續時間系統的時域模擬
本章小結
習題二

第三章 連續時間系統的頻域分析方法
3.1 週期信號的傅裡葉級數
一、三角形式的傅裡葉級數
二、指數形式的傅裡葉級數
3.2 週期信號的頻譜
一、週期信號頻譜的定義
二、典型週期信號的頻譜
三、週期信號頻譜的特點
3.3 非週期信號的頻譜
一、非週期信號頻譜的定義
二、典型非週期信號的頻譜
三、非週期信號頻譜的特點
3.4 傅裡葉變換的性質
3.5 週期信號的傅裡葉變換
一、正余弦信號的傅裡葉變換
二、一般週期信號的傅裡葉變換
三、傅裡葉目錄
1光學實驗基礎知識(1)
1.1光學實驗的內容和特點(7)
1.1.1光學實驗的內容(7)
1.1.2光學實驗的特點(2)
1.2光學實驗的觀測方法(3)
1.3光學實驗常用儀器(4)
1.3.1助視儀器(4)
1.3.2常用實驗儀器的構造與調節(7)
1.4光學實驗中常用光源(16)
1.4.1熱輻射光源(16)
1.4.2氣體放電光源(17)
1.4.3鐳射光源(17)
1.5光學儀器的正確使用與維護(18)
2幾何光學(20)
2.1光學實驗常用儀器的結構與調節實驗(20)
2.1.1實驗目的(20)
2.1.2實驗儀器(20)
2.1.3實驗原理(20)
2.1.4實驗內容和步驟(22)
2.1.5思考題(22)
2.2薄透鏡的成像特點、焦距測定實驗(24)
2.2.1實驗目的(24)
2.2.2實驗儀器(24)
2.2.3實驗原理(24)
2.2.4實驗內容和步驟(25)
2.2.5思考題(26)
2.3平行光管的調校、透鏡焦距測量實驗(27)
2.3.1實驗目的(27)
2.3.2實驗儀器(27)
2.3.3實驗原理(28)
2.3.4實驗內容和步驟(28)
2.3.5注意事項(29)
2.4最小偏向角法測量折射率實驗(30)
2.4.1實驗目的(30)
2.4.2實驗儀器(30)
2.4.3實驗原理(30)
2.4.4實驗內容和步驟(31)
2.4.5注意事項(33)
2.5阿貝折光儀測折射率實驗(34)
2.5.1實驗目的(34)
2.5.2實驗儀器(34)
2.5.3實驗原理(36)
2.5.4實驗內容和步驟(36)
2.6比較測角儀測量平面光學零件不平行度實驗(38)
2.6.1實驗目的(38)
2.6.2實驗儀器(38)
2.6.3實驗原理(38)
2.6.4實驗內容和步驟(40)
光學技術應用實驗教程目錄3物理光學(41)
3.1菲涅爾雙面鏡干涉及應用實驗(41)
3.1.1實驗目的(41)
3.1.2實驗儀器(41)
3.1.3實驗原理(42)
3.1.4實驗內容和步驟(42)
3.1.5思考題(43)
3.2菲涅爾雙棱鏡干涉及應用實驗(44)
3.2.1實驗目的(44)
3.2.2實驗儀器(44)
3.2.3實驗原理與裝置(44)
3.2.4實驗步驟及實驗記錄(45)
3.2.5注意事項(45)
3.2.6思考題(45)
3.3邁克爾遜干涉儀的調節和使用實驗(47)
3.3.1實驗目的(47)
3.3.2實驗儀器(47)
3.3.3實驗原理(47)
3.3.4實驗內容、步驟和記錄(49)
3.3.5注意事項(52)
3.3.6思考題(52)
3.4法布裡Q珀羅(FQP)干涉儀使用實驗(53)
3.4.1實驗目的(53)
3.4.2實驗儀器和結構(53)
3.4.3實驗原理(53)
3.4.4內容與步驟(55)
3.4.5思考題(55)
3.5鐳射平面干涉儀應用實驗(56)
3.5.1實驗目的(56)
3.5.2實驗儀器與裝置(56)
3.5.3測量原理(57)
3.5.4實驗內容與步驟(58)
3.5.5實驗現象與資料記錄(58)
3.5.6思考題(59)
3.6衍射法測量細絲直徑實驗(60)
3.6.1實驗目的(60)
3.6.2實驗儀器與設備(60)
3.6.3實驗原理(60)
3.6.4實驗內容(61)
3.6.5注意事項(62)
3.7衍射光柵的分光特性測量實驗(63)
3.7.1實驗目的(63)
3.7.2實驗儀器與裝置(63)
3.7.3實驗原理(63)
3.7.4實驗內容(64)
3.7.5注意事項(66)
3.7.6思考題(66)
3.8偏振光的產生及檢驗實驗(68)
3.8.1實驗目的(68)
3.8.2實驗儀器與設備(68)
3.8.3實驗原理(68)
3.8.4實驗內容與步驟(69)
3.8.5注意事項(69)
3.8.6思考題(70)
3.9用WGDQ5型組合式多功能光柵光譜儀研究光譜實驗(71)
3.9.1實驗目的(71)
3.9.2實驗儀器(71)
3.9.3實驗原理(71)
3.9.4實驗內容和步驟(72)
3.9.5思考題(72)
3.10用偏光顯微鏡研究偏振光干涉及單軸晶體性質的實驗(74)
3.10.1實驗目的(74)
3.10.2實驗儀器和裝置(74)
3.10.3實驗原理(74)
3.10.4實驗內容和步驟(77)
3.10.5思考題(78)
4光學測量實驗(79)
4.1精密位移量的鐳射干涉測量方法及實驗(79)
4.1.1實驗目的(79)
4.1.2實驗儀器(79)
4.1.3實驗原理(79)
4.1.4實驗光路(81)
4.1.5實驗內容和步驟(81)
4.1.6實驗記錄(其中λ=632.8 nm)(82)
4.1.7思考題(82)
4.2縫寬或間隙的衍射測量實驗(84)
4.2.1實驗目的(84)
4.2.2實驗儀器(84)
4.2.3實驗原理(84)
4.2.4實驗光路(85)
4.2.5實驗步驟(85)
4.2.6實驗表格(86)
4.3微孔直徑的衍射測量實驗(88)
4.3.1實驗目的(88)
4.3.2實驗儀器(88)
4.3.3實驗原理(88)
4.3.4實驗光路(89)
4.3.5實驗步驟(89)
4.3.6實驗記錄(其中f=180 mm,λ=632.8 nm)(89)
5光學元件及檢測系統(90)
5.1光學元件基本幾何參數實驗(90)
5.1.1實驗目的(90)
5.1.2實驗儀器(90)
5.1.3實驗原理(90)
5.1.4實驗步驟(92)
5.1.5思考題(93)
5.2光學透鏡焦距檢測實驗(94)
5.2.1實驗目的(94)
5.2.2實驗儀器(94)
5.2.3實驗原理(94)
5.2.4實驗步驟(95)
5.3光學元件中心偏差測量實驗(96)
5.3.1實驗目的(96)
5.3.2實驗儀器(96)
5.3.3實驗原理(96)
5.3.4實驗步驟(97)
5.4光學元件不平行度的測量實驗(99)
5.4.1實驗目的(99)
5.4.2實驗儀器(99)
5.4.3實驗原理(99)
5.4.4實驗步驟(100)
5.4.5注意事項(101)
6光學元件成像特性及參數檢測系統(102)
6.1普通鏡頭參數檢驗實驗(102)
6.1.1實驗目的(102)
6.1.2實驗儀器(102)
6.1.3實驗原理(102)
6.1.4實驗內容和步驟(106)
6.2連續空間頻率傳遞函數的測量實驗(107)
6.2.1實驗目的(107)
6.2.2實驗儀器(107)
6.2.3基本原理(107)
6.2.4實驗內容(109)
6.3軸上像差檢測平臺實驗(112)
6.3.1實驗目的(112)
6.3.2實驗儀器(112)
6.3.3實驗原理(112)
6.3.4實驗步驟(115)
6.4光學元件膜層特性檢測系統實驗(117)
6.4.1實驗目的(117)
6.4.2實驗儀器(117)
6.4.3實驗原理(117)
6.4.4實驗步驟(118)
6.5光學元件基本物理光學特性檢測系統實驗——相位延遲測量(119)
6.5.1實驗目的(119)
6.5.2實驗儀器(119)
6.5.3實驗原理(119)
6.5.4實驗步驟(123)
參考文獻(126)係數和傅裡葉變換
3.6 從頻域分析LTI連續時間系統
一、頻率回應
二、無失真傳輸
三、理想低通濾波器的回應
3.7 抽樣定理
一、抽樣的基本概念
二、時域抽樣定理
三、頻域抽樣定理
3.8 連續信號頻域分析的MATLAB實現
一、週期信號傅立葉級數的MATLAB模擬
二、非週期信號傅立葉轉換的MATLAB模擬
本章小結
習題三


4.1 拉普拉斯變換
一、拉普拉斯變換的定義
二、拉普拉斯變換的收斂域
三、典型信號的拉普拉斯變換
4.2 拉普拉斯變換的基本性質
4.3 拉普拉斯逆變換
4.4 從S域分析LTI連續時間系統
一、從S域求解微分方程
二、系統函數
三、系統的S域框圖
四、電路的S域模型
4.5 連續LTI系統複頻域分析的MATLAB實現
本章小結
習題四

第五章 離散時間系統的時域分析方法
5.1 LTI離散系統的回應
一、差分方程的求解
二、零輸入回應、零狀態回應和全回應
5.2 單位序列回應和單位階躍回應
5.3 卷積和
一、卷積和的定義
二、卷積和的計算
三、卷積和的性質
5.4 利用卷積和求解LTI離散時間系統的零狀態回應
5.5 LTI離散時間系統的MATLAB分析
本章小結
習題五

第六章 離散時間系統的Z域分析方法
6.1 Z變換
一、Z變換的定義
二、Z的收斂域
三、典型信號的Z變換
6.2 Z變換的基本性質
6.3 逆Z變換
6.4 從Z域分析LTI離散時間系統
一、從Z域求解差分方程
二、系統函數
三、系統的Z域框圖
6.5 LTI離散系統Z域分析的MATLAB實現
本章小結
習題四

第七章 系統函數
7.1 系統函數與系統特性
一、系統函數的零點與極點
二、系統函數與時域回應
三、系統函數與頻域回應
7.2 系統的因果性與穩定性
7.3 信號流圖
一、信號流圖
二、梅森公式
7.4 系統的結構
一、直接實現
二、級聯型結構
三、並聯型結構
7.5系統函數的MATLAB模擬
本章小結
習題七

第八章 系統的狀態變數分析
8.1 狀態變數與狀態方程
8.2 連續時間系統狀態方程的建立
8.3 連續時間系統狀態方程的求解
8.4 離散時間系統狀態方程的建立
8.5 離散時間系統狀態方程的求解
8.6 狀態向量的線性變換
本章小結
習題八
附錄一 常用週期信號的傅裡葉係數表
附錄二 常用信號的傅裡葉變換表
附錄三 拉普拉斯變換表
附錄四 序列的Z變換表
習題答案


章節試讀:

光學和其他學科一樣,也是經過長期的實踐,在大量的實驗基礎上才逐步發展和完善的,它建立起的經典光學理論和實驗方法,在促進生產發展和社會進步的歷史過程中,已經發揮了重要的作用。雖然近幾十年來,現代光學的發展特別迅速,理論的成果和新型光學實驗技術的內容十分豐富,但經典的實驗方法仍然是現代物理實驗方法的基本內容,因此,作為基礎的光學實驗課,學習的重點仍應該是學習和掌握光學實驗的基本知識、基本方法以及培養基本的實驗技能,通過研究一些基本光學現象,加強對經典光學理論的理解,提高對實驗方法和技術的認識。目前,開設與光學工程相關專業的大專院校大大增加,光電子/鐳射加工等光學工程領域裡的大學生人數也在迅速增加。本書以光電應用基礎知識理論體系為主線,從光學基礎應用角度出發,進行編寫。考慮到需要對光學元件進行加工檢測,本書融入了光學零件加工與檢測的有關內容。雷射器光學技術實驗中應該學習和掌握的內容如下。1. 學習光學中基本物理量的測量方法光學中的基本物理量有透鏡的焦距、光學系統的基點、光學儀器的放大率和解析度、透明介質的折射率及光波波長等。在學習實驗方法時,要注意它的設計思想、特點及其適用條件。2. 學會使用一些常用的光學儀器光學實驗的常用光學儀器有光具座、測微目鏡、望遠鏡、分光計、干涉儀、攝譜儀等。學會使用光學儀器,包括瞭解儀器的構造及正常使用狀態、調節到正常使用狀態的方法、操作要求、注意事項,並具有較好的操作技能。3. 學習分析光學實驗中的基本光路光學實驗中的光路是每一個實驗設計思想的具體體現,它是由許多基本光路所組合成的,要學會分析每一基本光路在整個實驗中的作用,瞭解光路組成元件的參量對實驗產生的影響,基本光路之間的銜接配合的要求等,還要練習應用這些基本光路,設計一些簡單的測試實驗,以鍛煉我們的實踐能力。4. 繼續學習分析誤差的方法和提高對實驗資料的處理能力在光學實驗中,要繼續提高對實驗資料的處理能力和對實驗結果誤差原因的分析水準,力求正確地表達和評價實驗結果,分析誤差產生的原因以及減小實驗誤差的有效途徑,不僅能加深對實驗理論的認識,也必然會加強對測量方法和選擇儀器的理解。5. 學習光學零件面形品質檢測的方法光學零件檢測是光學元件加工的重要工序,本書介紹了元件基本幾何參數及光潔度檢測系統、基本冷加工參數檢測系統、光學元件中心偏差測量、不平行度的測量、光學元件膜層特性檢測、像差及參數檢測系統等。可以通過這些實驗掌握光學元件加工檢測的基本方法和手段,提高學生光學實踐加工與檢測能力。本書由武漢軟體工程職業學院鄭丹、李勇任主編,張澤奎、肖彬、劉新靈為參編,由王中林教授統一審稿。本書光學零件檢測部分內容得到大皕s紀元科技股份有限公司技術支援,在此一併感謝!本書可作為光電子/鐳射相關專業專科生的實驗教材,也可作為相關專業的教師和企業人員的參考書。作者
  2015年11月

 
 
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