具体描述
《机械制造装备设计(第2版)》是在全国教育科学“十五”国家规划课题研究成果——《机械制造装备设计》第1版基础上修订而成的。《机械制造装备设计(第2版)》突出了高等工科院校应用型人才培养的特点，教材内容更贴近工程实践。
《机械制造装备设计(第2版)》除绪论外分为四篇17章：第1篇专机设计（专机总体设计、传动系统设计、主轴组件设计、导轨设计、支承件设计、结构工艺性、普通机床数控化改造、组合机床设计），第2篇常用机构设计（操纵机构设计、制动机构设计、换向机构设计、行星齿轮机构设计、工业机械手），第3篇工夹具设计（金属切削机床夹具设计、数控工具系统），第4篇工件输送装备（送料机构、输送装备）。各章后附有一定数量的思考题与习题。
《机械制造装备设计(第2版)》贯彻“少而精”的原则，突出重点；以应用为导向，重视理论与实践相结合；适当反映国内外机械制造装备的科技成果和发展趋势。
《机械制造装备设计(第2版)》可作为普通高等学校机械类、近机类专业的教材，也可作为有关工程技术人员参考用书。
现代光学与光电子技术导论 第一章 绪论：光的世界与技术的前沿 本章旨在为读者建立对光的基本认识，并勾勒出光学与光电子技术在当代科技体系中的核心地位。我们将从人类对光的早期探索讲起，追溯其从自然现象到可控技术的演变历程。重点阐述光的电磁波理论基础，特别是麦克斯韦方程组在描述光现象中的应用，以及光的粒子性（光子概念）与波粒二象性的哲学与物理学意义。 内容涵盖：光的基本性质（波长、频率、光谱）、电磁波谱的结构、光与物质相互作用的基本规律（吸收、反射、折射、散射）。同时，本章将分析当前光电子技术领域的重大发展方向，例如量子光学、超快光学、以及光子集成电路的潜力，为后续深入学习打下宏观认知基础。我们探讨光通信、光计算、光传感等前沿应用对技术精度和效率提出的新要求。 第二章 几何光学基础与成像原理 几何光学是理解宏观光学系统设计的基础。本章详细讲解光的直线传播、平面和球面反射定律，以及斯涅尔折射定律。我们深入探讨光线追迹的方法论，包括利用费马原理来推导光的传播路径。 核心内容包括：透镜的基本参数（焦距、光焦度）、薄透镜成像公式、以及系统放大率的计算。随后，我们将系统性地介绍成像系统的基本结构，如单透镜系统、双凸透镜组等，并引入矩阵光学方法（如ABCD矩阵），用以高效分析复杂多级光学系统的光束传输特性和系统共轭关系。本章将通过大量实例，剖析如何利用几何光学原理设计简单的放大镜、投影仪和照相机物镜。 第三章 物理光学：波动光学与干涉 本章转向光的波动本质，深入研究干涉现象，这是理解光学成像质量和精密测量的基石。我们将从惠更斯-菲涅耳原理出发，推导单缝和双缝衍射的强度分布公式。重点分析光的相干性（时间相干性与空间相干性）的概念及其在光学实验中的重要性。 详细讨论的干涉类型包括：基于分振幅和分波前的干涉。重点分析迈克尔逊干涉仪的工作原理、条纹的形成与分析，以及它在测量中的应用（如用于精确测量长度标准）。此外，还将介绍薄膜干涉，包括抗反射膜和增透膜的设计原理，以及对光栅衍射的理论分析，这直接关联到光谱仪的设计。 第四章 衍射理论与光学成像分辨率 衍射是光波绕过障碍物时发生的偏折现象，它决定了任何光学系统的极限分辨率。本章首先阐述夫琅禾费衍射和菲涅耳衍射的区别与应用场景。重点解析圆孔衍射（如望远镜物镜）的艾里斑结构，并引入瑞利判据，用以量化两个点光源的可分辨极限。 本章将光学成像与衍射紧密结合，详细论述光学系统的调制传递函数（MTF）和点扩散函数（PSF），这些是现代光学设计中评估成像性能的关键指标。我们还将探讨光学系统的像差理论，主要集中在轴上像差（如球差、色差）和轴外像差（如彗差、像散、场曲、畸变）的形成机理、几何分析方法，以及针对这些像差的校正策略。 第五章 偏振光学与液晶技术 偏振光是光波的横波特性最直接的体现。本章系统介绍自然光、线偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光的描述方法，核心工具是斯托克斯矢量和琼斯矩阵。我们将分析线偏振光通过偏振片、四分之一波片和半波片后的变化规律。 重点内容包括：布儒斯特角和马吕斯定律在偏振控制中的应用。更进一步，本章将详细探讨液晶（Liquid Crystal, LC）材料的光学特性，包括其双折射性、电光效应（如TN、IPS、VA模式）的物理机制。这些原理是构建现代显示器（LCD）、可调谐波片和空间光调制器（SLM）的基础。 第六章 光电子器件与半导体光电子学 光电子学是连接光与电的核心技术领域。本章从半导体物理基础出发，解释PN结、肖特基结在光电转换中的作用。重点讲解半导体光电器件的工作原理： 1. 光发射器件： 发光二极管（LED）和激光二极管（LD）的结构、载流子复合发光机制、阈值电流与光功率输出的关系。 2. 光接收器件： 光电二极管（PIN、APD）的响应度、量子效率、带宽限制因素及噪声分析。 本章还将详细介绍激光器的基本结构、工作原理（受激辐射、粒子数反转、谐振腔设计），并对不同类型的激光器（如半导体激光器、光纤激光器）的特性进行比较。 第七章 光纤通信与波导光学 光纤作为现代信息高速公路的载体，其理论基础至关重要。本章首先介绍光纤的结构（纤芯、包层、涂覆层）和工作原理，基于全内反射。深入分析不同类型光纤（单模光纤、多模光纤）的模场分布、数值孔径（NA）和有效折射率。 核心挑战部分包括：光纤中的损耗机制（吸收、散射），以及色散（材料色散与波导色散）对信号传输速率的限制。我们将讨论色散补偿技术，如使用色散补偿光纤（DCF）或布拉格光栅。此外，本章还会简要介绍光纤中的非线性效应，以及光通信系统的基本构成（光源、调制、传输、解调）。 第八章 先进光学系统与现代测量技术 本章聚焦于如何将前述基础理论应用于尖端工程实践。我们将探讨现代光学系统的复杂设计考量，包括消色差、复消色差系统的设计，以及优化成像质量的评价方法。 在测量领域，本章重点介绍： 1. 激光测距与定位： 基于相位差和飞行时间（TOF）的原理。 2. 全息术： 干涉原理在信息记录与再现中的应用，全息图的制作与特点。 3. 光学计量与传感： 利用光干涉原理实现高精度位移、形貌测量（如白光干涉测量仪），以及利用光纤传感器进行环境监测。 本章内容强调从理论到实际应用中的工程权衡，使读者理解如何根据特定的应用需求选择合适的物理原理和技术方案。
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