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課程概述
本課程包括以下5部分內容： 1.儀器設計方法： 1）. 儀器設計方法：介紹儀器設計發展趨勢，儀器組成，分類等；
2）. 誤差理論：誤差傳遞與分析，誤差分配等，重點介紹阿貝誤差； 3）. 儀器設計原則：重點介紹阿貝原則和光學自適應原則。
2.儀器總體設計：以典型儀器為例，介紹該儀器的發展，關鍵技術，和總體設計需要考慮的問題。 1）.
觀測儀器，以顯微鏡為主介紹，包括相襯顯微成像，高分辨螢光顯微成像等。 2）. 計量儀器，以干涉儀為主介紹，包括大尺寸測量，納米測量等 3）.
分析儀器，以光譜儀為主介紹，包括色散光譜儀和傅立葉變換光譜儀。 3.儀器關鍵部件 1）. 標準器，介紹標準溯源，標準器種類，安裝和調試，重點介紹光柵尺； 2）.
縱向瞄準（調焦）：重點介紹共焦測量，介紹雙路探測和外差探測的特點； 3）. 橫向瞄準，重點介紹光刻中的對準技術，以及幾何量測量中的一些對準技術。 4.
典型儀器發展趨勢：與一些專業的儀器廠家訪談，討論儀器現狀和發展趨勢。 5.
實驗：1）以光學計量儀器為例，介紹一些光學實驗的基本技巧、方法。2）在討論相機的調焦、調光等基礎知識之後，介紹照片的一些拍攝技巧，以及簡單的後期製作。
教學單元
1 第1章 緒論
1.1 為什麼要學光電儀器設計
1.2 課程簡介
1.3 學習方法和課程要求
2 第2章 儀器誤差分析和分配
2.1 誤差基本概念
2.2 誤差表示方法
2.3 實驗設計方法
2.4 誤差分析實例
2.5 儀器誤差分配
3 第3章 光電儀器設計原則
3.1 什麼是阿貝誤差
3.2 阿貝誤差的補償
3.3 工程應用中如何補償阿貝誤差
3.4 光學自適應原則
4 輔助內容：光學實驗基本技能
A1 走進光學實驗室
A2 調整光線與導軌平行
A3 針孔濾波和光束的擴束準直
A4 干涉實驗
A5 光纖耦合
5 第4章 干涉儀
4.1 泰曼格林干涉儀與雙頻干涉儀
4.2 雙頻干涉儀的位相測量方法
4.3 雙頻激光干涉儀的組成與使用
4.4 神奇的角錐稜鏡和貓眼反射鏡
4.5 平面鏡干涉儀
4.6 幾何量測量用干涉儀
4.7 干涉儀安裝
訪談 雙頻激光干涉儀開發過程中的點點滴滴
4.8 菲索面形測量干涉儀
4.9 面形測量干涉儀新進展
4.10 菲索干涉儀使用
6 第5章 光譜儀
5.1 光譜儀分類與指標
5.2 與能量相關的指標
5.3 全息光柵色散型光譜儀
5.4 中階梯光柵色散型光譜儀
5.5 傅立葉變換光譜儀
5.6 傅立葉變換光譜儀的參數計算
5.7 外差型傅立葉變換光譜儀
5.8 空間調製傅立葉變換光譜儀
5.9 原子吸收分光光度計使用
5.10 紫外分光光度計使用
訪談 淺談國產光譜儀的發展
7 第6章 顯微鏡
6.1 顯微鏡發展歷史
6.2 典型顯微圖像及其功能
6.3 顯微鏡的基本結構
6.4 顯微鏡成像原理、放大率及分辨率
6.5 物鏡和目鏡、成像像差
6.6 光源和濾波片、照明方式
6.7 顯微鏡的操作方法
6.8 超高分辨率受激發射耗損（STED）顯微鏡技術
6.9 相襯顯微成像技術
訪談 國產顯微鏡發展歷程
訪談 顯微鏡最新發展趨勢
8 第7章 光電儀器新進展
7.1 飛秒激光頻率梳
7.2 飛秒光梳測距1
7.3 飛秒光梳測距2
7.4 飛秒光梳光譜分析
7.5 激光跟蹤儀原理
訪談 激光跟蹤儀的發展和應用
7.6 激光跟蹤儀的功能演示
9 第8章 標準器
8.1 標準器概述與光波波長
8.2 標尺和度盤
8.3 莫爾條紋的幾何解釋
8.4 莫爾條紋的衍射光學解釋
8.5 光柵讀數頭
8.6 光柵尺參數設計和誤差
10 第9章 橫縱向瞄準
9.1 橫縱向瞄準
9.2 讀數測微系統
9.3 光電瞄準
9.4 縱向定位概述和共焦法
9.5 其他縱向定位方法
11 輔助內容：照相機與攝影
B1 相機原理與攝影入門
B2 相機的變焦和對焦技術
B3 單反相機的基本操作
B4 複雜場景下的拍攝技巧
B5 淺談構圖和後期處理
12 課程總結
課程列表
名稱 時間長度
第001講1.1為什麼要學光電儀器設計 00:06:36
第002講1.2 課程簡介 00:04:58
第003講1.3 學習方法和課程要求 00:03:48
第004講2.1 誤差基本概念 00:08:34
第005講2.2 誤差表示方法 00:05:21
第006講2.3 實驗設計方法 00:08:04
第007講2.4 誤差分析實例 00:05:41
第008講2.5 儀器誤差分配 00:07:14
第009講3.1 什麼是阿貝誤差 00:10:34
第010講3.2 阿貝誤差的補償 00:09:10
第011講3.3 工程應用中如何補償阿貝誤差 00:05:08
第012講3.4 光學自適應原則 00:13:44
第013講A1 走進光學實驗室 00:16:49
第014講A2 調整光線與導軌平行 00:08:31
第015講A3 針孔濾波和光束的擴束準直 00:13:07
第016講A4 干涉實驗 00:03:47
第017講A5 光纖耦合 00:06:49
第018講4.1 泰曼格林干涉儀與雙頻干涉儀 00:08:33
第019講4.2 雙頻干涉儀的位相測量方法 00:08:18
第020講4.3 雙頻激光干涉儀的組成與使用 00:14:57
第021講4.4 神奇的角錐稜鏡和貓眼反射鏡 00:13:31
第022講4.5 平面鏡干涉儀 00:08:41
第023講4.6 幾何量測量用干涉儀 00:08:46
第024講4.7 干涉儀安裝 00:05:44
第025講訪談：雙頻激光干涉儀開發過程中的點點滴滴 00:09:29
第026講4.8 菲索面形測量干涉儀 00:10:29
第027講4.9 面形測量干涉儀新進展 00:07:18
第028講4.10 菲索干涉儀使用 00:04:21
第029講5.1 光譜儀分類與指標 00:11:53
第030講5.2 與能量相關的指標 00:10:12
第031講5.3 全息光柵色散型光譜儀 00:13:55
第032講5.4 中階梯光柵色散型光譜儀 00:11:37
第033講5.5 傅立葉變換光譜儀 00:07:26
第034講5.6 傅立葉變換光譜儀的參數計算 00:08:46
第035講5.7 外差型傅立葉變換光譜儀 00:06:29
第036講5.8 空間調製傅立葉變換光譜儀 00:03:15
第037講5.9 原子吸收分光光度計使用 00:12:20
第038講5.10 紫外分光光度計使用 00:12:34
第039講訪談：淺談國產光譜儀的發展 00:06:07
第040講6.1 顯微鏡發展歷史 00:07:19
第041講6.2 典型顯微圖像及其功能 00:07:57
第042講6.3 顯微鏡的基本結構 00:04:47
第043講6.4 顯微鏡成像原理、放大率及分辨率 00:07:09
第044講6.5 物鏡和目鏡、成像像差 00:11:44
第045講6.6 光源和濾波片、照明方式 00:15:46
第046講6.7 顯微鏡的操作方法 00:11:22
第047講6.8 超高分辨率受激發射耗損（STED）顯微鏡技術 00:05:15
第048講6.9 相襯顯微成像技術 00:14:02
第049講訪談 國產顯微鏡發展歷程 00:07:10
第050講訪談 顯微鏡最新發展趨勢 00:17:00
第051講7.1 飛秒激光頻率梳 00:11:56
第052講7.2 飛秒光梳測距1 00:07:42
第053講7.3 飛秒光梳測距2 00:07:45
第054講7.4 飛秒光梳光譜分析 00:05:40
第055講7.5 激光跟蹤儀原理 00:05:49
第056講訪談 激光跟蹤儀的發展和應用 00:14:32
第057講7.6 激光跟蹤儀的功能演示 00:06:17
第058講8.1 標準器概述與光波波長 00:10:31
第059講8.2 標尺和度盤 00:06:22
第060講8.3 莫爾條紋的幾何解釋 00:07:04
第061講8.4 莫爾條紋的衍射光學解釋 00:08:56
第062講8.5 光柵讀數頭 00:05:57
第063講8.6 光柵尺參數設計和誤差 00:07:48
第064講9.1 橫縱向瞄準 00:04:19
第065講9.2 讀數測微系統 00:09:45
第066講9.3 光電瞄準 00:07:39
第067講9.4 縱向定位概述和共焦法 00:07:47
第068講9.5 其他縱向定位方法 00:06:31
第069講B1 相機原理與攝影入門 00:09:45
第070講B2 相機的變焦和對焦技術 00:06:31
第071講B3 單反相機的基本操作 00:09:34
第072講B4 複雜場景下的拍攝技巧 00:06:20
第073講B5 淺談構圖和後期處理 00:10:46
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