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目录

第1章 浅谈透镜

001 透镜是巧妙利用光的折射而发明的工具 2

002 透镜的历史 4

003 将小物体放大观察的显微镜的历史 6

004 将远处的物体移近观察的望远镜的历史 8

005 记录透镜所成像的照相机的历史 10

COLUMN 透镜（lens）的词源 12

第2章 光的行为举止

006 光的直线传播和可逆性 14

007 光的反射定律 16

008 光在平面镜上的反射 18

009 光的漫反射 20

010 通过透明物体的光 22

011 光在物质的界面弯曲 光的折射 24

012 光选择什么样的路径传播 费马原理 26

013 斯涅尔定律① 28

014 斯涅尔定律② 30

015 空气的扰动使光弯曲① 阳炎和逃逸之水的原理 32

016 空气的扰动使光弯曲② 海市蜃楼和蒙气差的原理 34

017 通过三棱镜得到的彩带 光的色散 36

018 天空中飘起光的彩带 彩虹的形成原理 38

019 彩虹为什么是圆弧形的 40

020 光的本性是波还是粒子① 光的衍射 42

021 光的本性是波还是粒子② 光的干涉 44

022 光的衍射和干涉所引起的彩虹 肥皂泡和CD盘上的彩虹原理 46

023 光是纵波还是横波 偏振① 48

024 偏振眼镜和布儒斯特定律 偏振② 50

025 光是电磁波的成员 52

026 光速是多少 54

027 考虑到光的行为举止的几何光学和波动光学 56

COLUMN 近场光——突破光的衍射极限的光 58

第3章 透镜的原理和作用

028 点光源发出的光是怎样传播的 60

029 影子的形成方式 62

030 针孔成像 64

031 针孔照相机成像 66

032 透镜的基本原理 68

033 凸透镜和凹透镜的基本功能 70

034 透镜的焦点和焦距 72

035 透镜的主点和主平面 74

036 薄球面透镜焦距的计算方法 76

037 光通过透镜后的传播方式 78

038 凸透镜成的实像 80

039 从无穷远处传来的光通过凸透镜后在哪儿成像 82

040 凸透镜成的虚像 84

041 遮住半个凸透镜后实像和虚像如何变化 86

042 物体位于焦点的位置上时实像和虚像如何变化 88

043 凹透镜成的虚像 90

044 透镜的成像公式和放大率① 凸透镜成实像的情况 92

045 透镜的成像公式和放大率② 凸透镜成虚像的情况 94

046 透镜的成像公式和放大率③ 凹透镜成虚像的情况 96

047 透镜成像公式的总结 98

048 计算透镜放大率的另一个方法 100

049 透镜成像作图的技巧① 从光轴上的一点发出射向凸透镜的光线 102

050 透镜成像作图的技巧② 以任意倾角射向凸透镜的光线 104

051 透镜成像作图的技巧③ 光线通过凹透镜的情况 106

052 通过两片透镜的光线 108

053 凹面镜和凸面镜的原理 110

054 由凹面镜和凸面镜反射的光线 112

055 透镜的分类方法 114

056 利用界面折射的透镜① 球面透镜 116

057 利用界面折射的透镜② 非球面透镜 118

058 利用界面折射的透镜③ 柱面透镜 120

059 利用界面折射的透镜④ 环面透镜 122

060 利用界面折射的透镜⑤ 菲涅尔透镜 124

061 非利用界面折射的透镜① 格林（GRIN）透镜（渐变折射率透镜） 126

062 非利用界面折射的透镜② 衍射透镜 128

COLUMN 光学超物质——具有负折射率的物质 130

第4章 透镜的性能

063 制作透镜的光学玻璃所需的特性 132

064 光学玻璃的折射率 134

065 光学玻璃的阿贝数 136

066 光学玻璃的分类 138

067 玻璃之外的光学材料① 天然或人造晶体 140

068 玻璃之外的光学材料② 光学塑料 142

069 透镜制作① 球面透镜的制作方法 144

070 透镜制作② 非球面透镜的制作方法 146

071 什么是像差 148

072 什么是球差 150

073 球差的矫正 152

074 彗差和像散 154

075 像场弯曲和畸变 156

076 位置色差和倍率色差 158

077 像的大小和亮度 160

078 F值和有效F值 162

079 数值孔径NA和透镜的分辨力 164

080 光阑和光瞳 166

081 光阑的位置和焦阑 168

082 焦深和景深 170

COLUMN 玻璃为什么是透明的 172

第5章 使用透镜的身边物品的原理

083 人眼的构造 174

084 眼睛的原理和功用 176

085 近视和远视 178

086 老花眼和散光 180

087 隐形眼镜的原理 182

088 放大镜原理 184

089 放大镜的放大率 186

090 光学显微镜的原理① 基本原理 188

091 光学显微镜的原理② 放大率和分辨力 190

092 望远镜的原理① 基本原理 192

093 望远镜的原理② 开普勒式望远镜的光路 194

094 望远镜的原理③ 荷兰式望远镜的光路 196

095 望远镜的原理④ 望远镜的放大率 198

096 望远镜的原理⑤ 为什么要对焦 200

097 照相机的原理① F值和快门速度 202

098 照相机的原理② 像角和焦距 204

099 照相机的原理③ 数码相机的像角和焦距 206

100 进化的透镜 流体透镜的原理 208

COLUMN 像反转系统——将倒立像变为正立像来观察 210

参考文献 211

1963年出生，日本丰桥技术科学大学研究生院工学研究专业毕业，工学硕士。现在制造光学分析仪器的日本分光株式会社工作。

担任新理科教育论坛副主席，并参加北海道理科小组Wisdom96的活动。主要著作有『□解入門レンスの基本ヒ仕組み』、『□解入門ょくゎかる最新ブヲスチックの仕組みとはた允らき』(秀和System)，『光と色の100不思鬣』、『これだけは知っておきたぃ生きるための科学常識』(束京书籍)等。

1988年毕业于西安交通大学；1994年赴日本留学，人大阪府立大学学习；2000年获工学博士学位并留校担任助理教授；2007年年底回国，受聘为大连理工大学教授、博士生导师，供职于物理与光电工程学院、近场光学及纳米技术研究所。多年来承担光学、纳米结构及其物理学等本科生和研究生课程的教学；在碳纳米材料的制备及其光电特性、光热特性以及机械特性的研究上取得了大量创新性成果，在国际杂志和国际会议上发表论文100余篇，申请和获得专利20余项。

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书籍介绍

《光与影的魔幻乐园:有趣的透镜》内容简介：在我们生活的世界中，各种各样的事物和现象，其中都必定包含着“科学”的成分。在这些成分中，有些是你所熟知的，有些是你未知的，有些是你还一知半解的。面对未知的世界，好奇的你是不是有很多疑惑、不解和期待呢？“形形色色的科学”趣味科普丛书，把我们生活和身边方方面面的科学知识，活灵活现、生动有趣地展示给你，让你在畅快阅读中收获这些鲜活的科学知识！

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