光是生命之源，是我们人类获取信息的主要来源。人类自身直接获取信息要通过五官，其中大部分信息来自于视觉。光学这个单词optics来自古希腊语，是和视觉相关的学问。光的本质是电磁波，今天光学的研究对象已经拓展到电磁波信息的产生、传播、接收、处理和显示的各个方面，不再仅仅是物理学的一个分支，而是本身已经成为一个交叉学科，并且又和其他学科进一步交叉，为自然界和人类社会带来了巨大的进步，也给未来带来了无限的可能性。学习光学使我们对光现象形成新的认识，更深入地理解科学规律和学科交叉的意义，同时也为我们提供了支持社会发展的能力。

  根据研究对象，光学又可以分为若干分支，如几何光学、物理光学、生理光学、量子光学等。我们所说的“应用光学”是以几何光学为基础，撇开光的波动性质，以光线的传播来研究光学的传播与成像的一门科学。

  在“应用光学”中，我们主要讨论几何光学的基本定律、球面系统、平面系统和理想光学系统的理论，光学系统中光束的限制，显微镜、望远镜、摄影、投影等典型光学系统的理想模型、以及光学系统的像差，为以后学习光学系统的设计打下基础。

  因此本课程不仅包括基本理论，还包括工程技术中的一些实际问题，是从基本理论向工程技术过渡的桥梁，所以我们在学习中要注意理论和实际的结合。同时，几何光学的理论将贯穿本课程始终，所以我们在学习中要非常重视画图，对任何系统都要以图形为基础来理解光线传播和成像的关系。

学生通过学习本课程将得到基本的光学专业基础教育与训练，提高专业技术基础理论水平，掌握光电信息科学与工程中所必需的光学系统成像概念和一些简单光学系统的成像特性、理想光学系统理论、光束限制和光度学基础、典型光学系统的基本性质和像差基本原理与现象，能够进行光学系统的外形尺寸计算。

具体包括：

1)能解释应用光学基本概念和原理，包括：几何光学的基本定律、费马原理和完善成像条件、光学系统的不变量、球面系统、平面系统和理想光学系统的成像原理与相关概念、光束限制、光度学的基本原理和概念、典型光学系统的原理和概念、像差原理、概述和现象等。

2)能独立完成单光组和多光组的作图，包括球面系统、平面系统、理想光学系统的图解求像、由像求物、组合光学系统的基点、孔阑、视阑和渐晕光阑作图、眼睛和放大镜作图、显微镜与照明系统作图、望远镜与转像系统作图、摄影系统作图、投影与照明系统作图、像差概念作图等。

3)能独立进行光学系统单元、光学系统组合的计算、典型光学系统的外形尺寸计算。

预修课程：

微积分

大学物理

李晓彤，岑兆丰，《几何光学.像差.光学设计》，浙江大学出版社，2020或2023.

张以谟，《应用光学》，电子工业出版社，2015.

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