高等光学成像理论

光学显微术及相关技术由于激光技术的引进获得快速发展，促使了光学成像理论在空间域与频域的三维显微成像理论、超短脉冲成像理论、高数值孔径物镜像差理论等方面的进步。本书涉及描述棱镜光学成像系统的理论与原理，包括衍射理论、点扩散函数、传递函数分析、超短脉冲光束成像、高数值孔径物镜成像、有像差成像等，并对现代光学显微术中所需的新理论进行介绍。 D9z|VIw8  
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目录 V{JAB]?^  
中译本序 #-bA[eQV  
原书前言 y\a1iy  
第1章引言1 xD6@Qk  
1.1光学成像理论的*新进展1 b#X^=n2  
1.2本书内容概述2 o LvZ  
参考文献4 B>2tZZko  
第2章衍射理论5 Z?\2F%  
2.1惠更斯–菲涅耳原理5 '#k0a,<N  
2.1.1衍射的描述5 ONe# rKJ_  
2.1.2夫琅禾费与菲涅耳衍射6 Nqu>6^-z0  
2.1.3惠更斯–菲涅耳原理的数学表达7 5O\*h;U 6  
2.2基尔霍夫标量衍射理论8 y~FV2$  
2.2.1格林函数8 lBaR  
2.2.2基尔霍夫衍射积分9 \_lod kf  
2.2.3基尔霍夫边界条件10 0zi~p>*nJC  
2.2.4菲涅耳–基尔霍夫衍射方程11 ho$+L  
2.3瑞利–索末菲衍射理论11 (;q;E\Ejq  
2.3.1第一瑞利–索末菲衍射积分12 ;72T|e  
2.3.2第二瑞利–索末菲衍射积分13 dxmE3*b`  
2.3.3徳拜近似14 Bro9YP4<  
2.4傍轴近似14 :53)Nv  
2.4.1菲涅耳近似15 62Z#YQ}x  
2.4.2夫琅禾费近似16 _A=$oVe  
2.5不同小孔的菲涅耳衍射17 R=|{n'n$0|  
2.5.1圆孔衍射17 sD=n95`v  
2.5.2圆屏衍射19 Cvf[/C+  
2.5.3锯齿孔径衍射21 PS[+~>%  
2.5.4“甜甜圈”孔径衍射24 t]YC"%[S  
参考文献26 49vcoHlf  
第3章点扩散函数28 -q*i_r:,  
3.1透镜的透过率28 ~/P&Tub^  
3.2透镜的衍射30 |cR;{Z8?_  
3.2.1圆透镜32 mVy|{O
h  
3.2.2环形透镜36 QDhOhGK  
3.2.3“甜甜圈”形透镜37 Y 1t\iU  
3.3相干像的形成38 D ^x-^6^  
3.3.1透镜成像规律40 >M`CV
Uf  
3.3.2散焦效应42 "OdXY"G  
3.3.3阿贝成像理论44 `I3r3WyA  
3.4空间不变特性47 #H:7@  
3.5非相干成像51 !Ze5)g%H  
参考文献52 GgB,tam{p  
第4章传递函数分析53 HbxL:~:}J  
4.1传递函数介绍53 hK_LEwd;  
4.2相干传递函数57 K|Di1)7=/  
4.3光学传递函数60 *#C+iAF|)'  
4.3.1圆透镜61 oIduxbAp  
4.3.2环形透镜64 ]4pkcV P  
4.4三维传递函数的投影与截面65 <UQe.K"  
4.4.1厚平面物体65 wf:OK[r9  
4.4.2薄物体66 eY|  
4.4.3线物体67 P3=W|81e  
4.4.4点物体68 hX=A)73(  
4.5聚焦和轴上传递函数69 fIsp;ca[k  
4.5.1聚焦传递函数69 LRNh@g4ei  
4.5.2轴上传递函数71 K[!&b0O  
4.6相干成像和非相干成像的比较72 wwyPl  
4.7空间滤波原理及应用74 J%,*isEL  
4.7.1正弦光栅图像76 "t~  
4.7.2相衬图像77 <kx&w(=  
4.7.3光学数据处理78 sk=-M8;\  
4.7.4其他的空间滤波器80 E<Q f!2s$  
参考文献81 o}* hY"&  
第5章超短脉冲光束成像83 '7iSp=  
5.1超短脉冲光束的产生83 G{6;>8h  
5.2超短脉冲光束的时间和光谱分布85 <psZQdH  
5.3脉冲光束照射下的衍射87 Ro9tZ'N!S  
5.3.1圆孔87 =fO5cA6Z  
5.3.2圆屏91 Yo|,]X>/  
5.3.3锯齿孔92 mD^jd+  
5.4材料色散对透镜透过率的影响94 jW  3c"  
5.5薄透镜的点扩散函数95 23DiW#o'  
5.5.1色差效应96 C,N
Jb+J  
5.5.2降低色度的方法98 .%L?J E  
5.5.3单点的时间相关图像100 n:{qC{D-qS  
5.6薄透镜的传递函数102 U 15H2-`  
5.6.1相干传递函数102 T-U}QM_e  
5.6.2光学传递函数105 Z)SY.iK.  
参考文献108 n6BQk2l  
第6章高数值孔径物镜成像109 xo&]$W8  
6.1高数值孔径物镜的影响109 i}B2R$Z3  
6.2德拜理论111 a_'2V;  
6.2.1德拜近似111 hMykf4  
6.2.2圆透镜的德拜积分112 d%V*|0c)  
6.2.3傍轴近似114 u[DfzH  
6.3切趾函数115 '*"vkgN  
6.3.1正弦条件116 6jC`8l:  
6.3.2赫歇尔条件118 <gQIq{B?  
6.3.3均匀投影条件119 RsY3V=u  
6.3.4亥姆霍兹条件119 !'cl"\h  
6.4传递函数120 Z
2'Bk2 L  
6.4.1相干传递函数120 mqSQL}vR  
6.4.2光学传递函数122 %nV]ibp2)  
6.5矢量德拜理论124 v5QqS8u_C  
6.5.1矢量德拜积分124 ?B}{GL2)  
6.5.2焦面矢量点扩散函数126  q)^Jj?W  
6.6电介质界面的矢量点扩展函数128 PqiB\~o@Z  
6.6.1单电介质界面129 f7X6fr<  
6.6.2多介质界面132 z<##g  
参考文献134 d\jPdA.a=  
第7章有像差成像135 [YUv7|\  
7.1有像差的衍射积分135 p IU&^yX>  
7.1.1存在像差的德拜积分135 A^y|J`k|  
7.1.2斯特列尔强度137 \uza=e  
7.2像差函数的展开138 x6e}( &p*  
7.2.1位移定理138 |
4uWh  
7.2.2泽尼克圆多项式138 9mmCp&~Z  
7.3初级像差139 X ><?F|#7T  
7.3.1初级像差的定义139 YTexv;VNb|  
7.3.2初级像差的表示140 QT>`^/]d  
7.3.3存在初级像差时的衍射图样144 X;"Sx#U  
7.4初级像差的容限条件146 aD=A^ktx  
7.4.1瑞利四分之一波长准则146 -\ EP.Vtz  
7.4.2马雷查尔判据146 y&?
6FY  
7.5折射率不匹配引起的像差147 5sx1Zq7  
7.5.1介质界面引起的球差147 Te<}*qvD  
7.5.2由盖玻片导致的球差150 TwVlg;  
7.6物镜管长变化导致的球差151 z6w3"9Um  
参考文献152 (3{YM(  
附录A傅里叶变换153 @jsDq Ln  
A.1一维傅里叶变换153 VBcy9|lD  
A.2二维傅里叶变换154 :$m}UA-9  
A.3三维傅里叶变换154 Cif>7]M  
A.4傅里叶变换定理156 2M68CE  
附录B汉克尔变换158 YQ6f}O  
附录CDelta函数160 PGLplXb#[S  
索引162 2IKnhBSV3  
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