高等光学成像理论

发布:cyqdesign 2023-06-19 11:39 阅读:2070
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。 JTTI`b2l_  
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G;]zX<2^3  
-Zqw[2Q4  
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目录 BX2}ar  
中译本序 e'~<uN>  
原书前言 -pQ0,/}K  
第1章引言1 h_B  nQZ\  
1.1光学成像理论的*新进展1 `&J=3x  
1.2本书内容概述2 wvH*<,8V q  
参考文献4 fwSI"cfM  
第2章衍射理论5 BLb'7`t  
2.1惠更斯–菲涅耳原理5 c1 1?Kq  
2.1.1衍射的描述5 jsq|K=x,  
2.1.2夫琅禾费与菲涅耳衍射6 wpOM~!9R  
2.1.3惠更斯–菲涅耳原理的数学表达7 C <H$}f  
2.2基尔霍夫标量衍射理论8 O*9d[jw[  
2.2.1格林函数8 VVc-Dx  
2.2.2基尔霍夫衍射积分9 O`.IE? h#  
2.2.3基尔霍夫边界条件10 ~(eD 4"  
2.2.4菲涅耳–基尔霍夫衍射方程11 )_K:A(V>  
2.3瑞利–索末菲衍射理论11 XXb,*u 3  
2.3.1第一瑞利–索末菲衍射积分12 6\m'MV`R!  
2.3.2第二瑞利–索末菲衍射积分13 fjHd"!)3  
2.3.3徳拜近似14 gh% Q9Ni-  
2.4傍轴近似14 D"P<;@ef  
2.4.1菲涅耳近似15 hmv*IF.  
2.4.2夫琅禾费近似16 87hU#nVYh  
2.5不同小孔的菲涅耳衍射17 +[#^c3x2  
2.5.1圆孔衍射17 $~r=I[5'(  
2.5.2圆屏衍射19 J:\O .F#Fi  
2.5.3锯齿孔径衍射21 "gt*k#  
2.5.4“甜甜圈”孔径衍射24 @Dd3mWKq  
参考文献26 Gk)6ljL  
第3章点扩散函数28 ]"i^ VVw  
3.1透镜的透过率28 hlHle\[ds  
3.2透镜的衍射30 SKVQ !^o  
3.2.1圆透镜32 ZU5;w  
3.2.2环形透镜36 Y~U WUF%aK  
3.2.3“甜甜圈”形透镜37 dbfI!4  
3.3相干像的形成38 kj`h{Wc[)  
3.3.1透镜成像规律40 F ZfhiIf  
3.3.2散焦效应42 vcSb:('  
3.3.3阿贝成像理论44 {QIdeB[  
3.4空间不变特性47 LP} j0)n  
3.5非相干成像51 r,ep{ p  
参考文献52 _j]vR  
第4章传递函数分析53 =@.5J'!  
4.1传递函数介绍53 hD7Lgi-N)W  
4.2相干传递函数57  R'aA\k-  
4.3光学传递函数60 2XV3f$,H  
4.3.1圆透镜61 KvlLcE~`o  
4.3.2环形透镜64 HG)h,&nc-  
4.4三维传递函数的投影与截面65 @Cl1G  
4.4.1厚平面物体65 #|6M*;lN|  
4.4.2薄物体66 )"s(;kU!  
4.4.3线物体67 #a!qJeWm0  
4.4.4点物体68 =2d h}8Mz  
4.5聚焦和轴上传递函数69 a7e.Z9k!  
4.5.1聚焦传递函数69 (?z"_\^n/  
4.5.2轴上传递函数71 YF13&E2`\  
4.6相干成像和非相干成像的比较72 hJ(S]1B~G  
4.7空间滤波原理及应用74 N)X51;+  
4.7.1正弦光栅图像76 z_87 ;y;=  
4.7.2相衬图像77 ksQw|>K  
4.7.3光学数据处理78 XI5q>cd\Sz  
4.7.4其他的空间滤波器80 yu=(m~KX   
参考文献81 I(+%`{Wv  
第5章超短脉冲光束成像83 Ml+O - 3T  
5.1超短脉冲光束的产生83 bYy7Ul6]  
5.2超短脉冲光束的时间和光谱分布85  -to3I  
5.3脉冲光束照射下的衍射87 }z_7?dn/  
5.3.1圆孔87 @;{iCVW  
5.3.2圆屏91 3@mW/l>X  
5.3.3锯齿孔92 4z,n:>oH  
5.4材料色散对透镜透过率的影响94 nY_+V{F  
5.5薄透镜的点扩散函数95 \_|r>vQ  
5.5.1色差效应96 mA6Nmq%{ F  
5.5.2降低色度的方法98 ,kE"M1W  
5.5.3单点的时间相关图像100 Bk~%  
5.6薄透镜的传递函数102 $%5!CD1)  
5.6.1相干传递函数102 * v u  
5.6.2光学传递函数105 +JY]J89  
参考文献108 >~\CiV4^  
第6章高数值孔径物镜成像109 r'& 6P-Vm  
6.1高数值孔径物镜的影响109 F vHd `  
6.2德拜理论111 _E xd:  
6.2.1德拜近似111 pAc "Wo(Q  
6.2.2圆透镜的德拜积分112 RU,!F99'1  
6.2.3傍轴近似114 tCr? !Y~  
6.3切趾函数115 ;r3|EA35  
6.3.1正弦条件116 2-gI@8NPI  
6.3.2赫歇尔条件118 8\CmM\R  
6.3.3均匀投影条件119 /` 4B-Y4M4  
6.3.4亥姆霍兹条件119 *x&y24  
6.4传递函数120 Nrk/_0^  
6.4.1相干传递函数120 aT PmW]w6  
6.4.2光学传递函数122 Iqb|.vLG  
6.5矢量德拜理论124 3+iQct[  
6.5.1矢量德拜积分124 rfhvdwwD  
6.5.2焦面矢量点扩散函数126 d# q8-  
6.6电介质界面的矢量点扩展函数128 ZVz`-h B  
6.6.1单电介质界面129 }B2qtb3  
6.6.2多介质界面132 [^A>hs*  
参考文献134 `rI[   
第7章有像差成像135 =s1Pf__<k  
7.1有像差的衍射积分135 xi"Ug41)  
7.1.1存在像差的德拜积分135 G>0 hi1  
7.1.2斯特列尔强度137 x|<89o L  
7.2像差函数的展开138 #nJ&`woZt  
7.2.1位移定理138 !7aJfs2  
7.2.2泽尼克圆多项式138 qn~:B7f  
7.3初级像差139  7VAet  
7.3.1初级像差的定义139 T'e p&tNY  
7.3.2初级像差的表示140 &p:GB_  
7.3.3存在初级像差时的衍射图样144 >O}J*4A>+#  
7.4初级像差的容限条件146 &Ch~$Wb^  
7.4.1瑞利四分之一波长准则146 iU a `<  
7.4.2马雷查尔判据146 Z1M{5E  
7.5折射率不匹配引起的像差147 }A'Ro/n  
7.5.1介质界面引起的球差147 D``>1IA]  
7.5.2由盖玻片导致的球差150 o:Q.XWa@MG  
7.6物镜管长变化导致的球差151 >X-*Hu'U#  
参考文献152 -XARew  
附录A傅里叶变换153 =CjN=FM  
A.1一维傅里叶变换153 QLe<).S1B2  
A.2二维傅里叶变换154 U Zc%XZ`"V  
A.3三维傅里叶变换154 2q*aq%  
A.4傅里叶变换定理156 z7um9g  
附录B汉克尔变换158 vP{;'R  
附录CDelta函数160 \t@4)+s/)  
索引162 hZNA I  
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关键词: 高等光学成像
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