工程光学实验与智慧农业应用

　　本书是根据工程光学基础理论的重要知识点及其在智慧农业领域中的应用编写而成的。本书从工程化应用基础训练角度出发，共分为四章。 章介绍基本实验认知方面的知识。第二章为工程光学基础实验，内容包括几何光学和物理光学范畴的15个实验项目，涵盖了几何光学的基本定律和成像概念，理想光学系统，光线的光路计算及光学系统的像质评价和像差测量，光学设计以及物理光学中的光的干涉、光的衍射、光的偏振和晶体光学理论基础等相关实验。第三章为光学设计与仿真，内容包括基于ZEMAX软件的光学系统设计实例，COMSOL Multiphysics软件、TracePro软件、MATLAB软件的应用实例。第四章为智慧农业应用实例，内容包括当前智慧农业应用场景中涉及的光学系统设计，这些实验强调培养学生的实验和实践技能、创新意识及解决实际问题的综合能力，达到针对工程光学课程的系统性训练的目的。本书可用于高等学校光电信息科学与工程、测控技术与仪器、应用物理学、生物医学工程等专业的工程光学、基础光学的实验课程教材，作为支撑智慧农业课程教学及专业建设的实验课程教材，也可供相关学生及技术人员参考。

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绪论
章 基本实验认知
1.1 常用光学元件与光学仪器
1.2 光学实验的观察方法
1.3 光路调试技术
第二章 工程光学基础实验
实验2.1 光学系统的搭建和调节基础
2.1.1 共轴调节
2.1.2 扩束和准直
实验2.2 透镜焦距的测量
实验2.3 透镜系统基点的测量
实验2.4 望远系统的搭建和放大率测量
实验2.5 显微系统的搭建和放大率测量
实验2.6 平行光管的调整及对薄透镜焦距的测量
实验2.7 星点法测量光学系统像差
实验2.8 刀口法测量光学系统像差
实验2.9 剪切干涉法测量光学系统像差
实验2.10 干涉综合实验
2.10.1 杨氏双缝干涉
2.10.2 菲涅耳双棱镜干涉
2.10.3 菲涅耳双面反射镜干涉
2.10.4 劳埃德镜干涉
实验2.11 夫琅禾费衍射实验
实验2.12 菲涅耳衍射实验
实验2.13 光栅单色仪
实验2.14 迈克耳孙干涉仪的搭建和应用
实验2.15 衍射法测头发丝盲径
第三章 光学设计与仿真
3.1 ZEMAX软件的简介
3.2 ZEMAX应用实例——双胶合消色差透镜的设计和优化
3.3 COMSOL Multiphysics软件的简介
3.4 TracePro软件的应用
3.5 利用MATLAB模拟光的衍射
第四章 智慧农业应用案例
4.1 交叉非对称Czerny-Turner光谱仪的设计
4.2 智慧农业机器人视觉镜头光学设计
4.3 无人机载航拍光学系统设计
4.4 智慧农业半球形超大视场广角监控镜头设计
4.5 植物工厂LED二次配光的自由曲面光学系统设计
4.6 作物氮素营养无损监测仪的光学系统设计
附录
附表1 常用物理常量表
附表2 常用光源
参考文献