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。 Ox aS<vQ3  

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中译本序 O4W2X@
 
原书前言 h9%.tGx  
第1章引言1 iqTmgE-  
1.1光学成像理论的*新进展1 y0t-e  
1.2本书内容概述2 U`4t4CHA  
参考文献4 .6i +_B|  
第2章衍射理论5 %A@U7gqc  
2.1惠更斯–菲涅耳原理5 !NhVPb,  
2.1.1衍射的描述5 K!G/iz9SB  
2.1.2夫琅禾费与菲涅耳衍射6 Nm0|U.<  
2.1.3惠更斯–菲涅耳原理的数学表达7 y|#Fu  
2.2基尔霍夫标量衍射理论8 $O9#4A;  
2.2.1格林函数8 %G]WOq=q  
2.2.2基尔霍夫衍射积分9 HxShNU  
2.2.3基尔霍夫边界条件10 y(r(q  
2.2.4菲涅耳–基尔霍夫衍射方程11 Dd,]Y}P  
2.3瑞利–索末菲衍射理论11 B{Lzgw u;  
2.3.1第一瑞利–索末菲衍射积分12 ZN`I4Ak  
2.3.2第二瑞利–索末菲衍射积分13 qS[nf>"  
2.3.3徳拜近似14 V#-8[G6Ra  
2.4傍轴近似14 &Mh]s\  
2.4.1菲涅耳近似15 p:4oA
<V  
2.4.2夫琅禾费近似16 sGJZG  
2.5不同小孔的菲涅耳衍射17 .ffb*gZ4  
2.5.1圆孔衍射17 PkdL] !:  
2.5.2圆屏衍射19 A@G%*\UZ  
2.5.3锯齿孔径衍射21 <(o) * Zmo  
2.5.4“甜甜圈”孔径衍射24 K&iU+  
参考文献26 9C1\?)"D^e  
第3章点扩散函数28 s !HOrhV  
3.1透镜的透过率28 H[iR8<rhQ  
3.2透镜的衍射30 !o`h*G-x  
3.2.1圆透镜32 k`,>52  
3.2.2环形透镜36 NFb<fD[C  
3.2.3“甜甜圈”形透镜37 I6 Q{ Axy  
3.3相干像的形成38 &o)eRcwH`  
3.3.1透镜成像规律40 Y X{F$
BM  
3.3.2散焦效应42 09HqiROw  
3.3.3阿贝成像理论44 ~$ "P\iJ  
3.4空间不变特性47 h!]=)7x;  
3.5非相干成像51 1:q5h*  
参考文献52 ,fD#)_\g2  
第4章传递函数分析53 (, uW-  
4.1传递函数介绍53 s ` +cQ  
4.2相干传递函数57 ,tHV H7[  
4.3光学传递函数60 8}!WJ2[R  
4.3.1圆透镜61 [`|gj  
4.3.2环形透镜64 ft4(^|~  
4.4三维传递函数的投影与截面65 e:RgCDWL  
4.4.1厚平面物体65 |`ZW(}~  
4.4.2薄物体66 XXPpj< c  
4.4.3线物体67 1ihdH1rg[  
4.4.4点物体68 >iI-Cs7TD  
4.5聚焦和轴上传递函数69 yK:b$S  
4.5.1聚焦传递函数69 QetyuhS~  
4.5.2轴上传递函数71 Ouc$M2m0!
 
4.6相干成像和非相干成像的比较72 [#C(^J*@c  
4.7空间滤波原理及应用74 @L5s.]vg=  
4.7.1正弦光栅图像76 'C<4{agS  
4.7.2相衬图像77 </jTWc'}  
4.7.3光学数据处理78 {3*Zx"e![  
4.7.4其他的空间滤波器80
9g`o+U{  
参考文献81 5Ls ][l7  
第5章超短脉冲光束成像83 Ex$i8fO(  
5.1超短脉冲光束的产生83 p`06%"#  
5.2超短脉冲光束的时间和光谱分布85 'P3jUc)  
5.3脉冲光束照射下的衍射87 y` 6!Vj l  
5.3.1圆孔87 F>s5<pKAX  
5.3.2圆屏91 jq12,R2+)  
5.3.3锯齿孔92 :c`Gh< u  
5.4材料色散对透镜透过率的影响94 4b:q84  
5.5薄透镜的点扩散函数95 ,FDRU  
5.5.1色差效应96 [^2c9K^NK  
5.5.2降低色度的方法98 C0%yGLh&  
5.5.3单点的时间相关图像100 *32hIiCm  
5.6薄透镜的传递函数102 Ud'/ 9:P  
5.6.1相干传递函数102 @pO2A6Ks  
5.6.2光学传递函数105 ^K'@W  
参考文献108 yJ?S7+b  
第6章高数值孔径物镜成像109 \*5${[  
6.1高数值孔径物镜的影响109 6_kv~`"tZ  
6.2德拜理论111 YzVhNJ
Wpw  
6.2.1德拜近似111 oA]rwaUX  
6.2.2圆透镜的德拜积分112 bn6WvC3?  
6.2.3傍轴近似114 G#nZ%qQ:I  
6.3切趾函数115 ?]PE!7H  
6.3.1正弦条件116 OV,t|  
6.3.2赫歇尔条件118 g}n-H4LI  
6.3.3均匀投影条件119 T?HW=v_a  
6.3.4亥姆霍兹条件119 xSy`VuSl  
6.4传递函数120 :.aMhyh#*  
6.4.1相干传递函数120 jcL%_of  
6.4.2光学传递函数122 SZ
(]su:  
6.5矢量德拜理论124 m< Y I}  
6.5.1矢量德拜积分124 1V:I}~\  
6.5.2焦面矢量点扩散函数126 ,u_ Z0S M  
6.6电介质界面的矢量点扩展函数128 z1S p'h$  
6.6.1单电介质界面129 x ?24oO  
6.6.2多介质界面132 lgQ
"K(zY  
参考文献134 dpSNh1  
第7章有像差成像135 &$g{i:)Z  
7.1有像差的衍射积分135 W!t
=9i  
7.1.1存在像差的德拜积分135 yXT8:2M  
7.1.2斯特列尔强度137 3>QkO.b  
7.2像差函数的展开138 o&ETs)n|  
7.2.1位移定理138 cB=ExD.Q  
7.2.2泽尼克圆多项式138 Lz{z~xNHW.  
7.3初级像差139 %8{nuq+c  
7.3.1初级像差的定义139 "."ow|  
7.3.2初级像差的表示140 h0a|R4J  
7.3.3存在初级像差时的衍射图样144 .C,D;T{  
7.4初级像差的容限条件146 xM)6'= x6  
7.4.1瑞利四分之一波长准则146 `IV7\}I|  
7.4.2马雷查尔判据146 03H0(ku=  
7.5折射率不匹配引起的像差147 ^:~!@$*;6  
7.5.1介质界面引起的球差147 e2qSU[  
7.5.2由盖玻片导致的球差150 +h08uo5c  
7.6物镜管长变化导致的球差151 HT ."J  
参考文献152 sOVU>tb\'  
附录A傅里叶变换153 TyhO+;  
A.1一维傅里叶变换153 |p.|zH  
A.2二维傅里叶变换154 /]oQqZHv  
A.3三维傅里叶变换154 S#:l17e3  
A.4傅里叶变换定理156 +}R#mco5K  
附录B汉克尔变换158 2F :8=_sA  
附录CDelta函数160 /mXxj93UA  
索引162 lHAWZyO  
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