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2023-06-19 11:39 |
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。 y++[:M ,$96bF "#
[attachment=118537] 58Fan*fO Xo>P?^c4?
jdGoPa\ TnqspS2;R 目录 C<\|4ERp 中译本序 s^b2H
!~ 原书前言 {?
jr 第1章引言1 M38QA 1.1光学成像理论的*新进展1 x\Bl^1& 1.2本书内容概述2 d[5?P?h') 参考文献4 ^{GnEqml& 第2章衍射理论5 8rXu^ 2.1惠更斯–菲涅耳原理5 VMUK|pC4K 2.1.1衍射的描述5 Nj_h+=UE! 2.1.2夫琅禾费与菲涅耳衍射6 g,!6,v@ 2.1.3惠更斯–菲涅耳原理的数学表达7 ?j{LE-( 2.2基尔霍夫标量衍射理论8 dhW)< 2.2.1格林函数8 .R` {.~_{! 2.2.2基尔霍夫衍射积分9 "Fu*F/KW 2.2.3基尔霍夫边界条件10 ^E8XPK]-~ 2.2.4菲涅耳–基尔霍夫衍射方程11 $4y;F] 2.3瑞利–索末菲衍射理论11 <3iL5} 2.3.1第一瑞利–索末菲衍射积分12 MkG3TODfHB 2.3.2第二瑞利–索末菲衍射积分13 gh3XC.& 2.3.3徳拜近似14 ~1Q$FgLk 2.4傍轴近似14 POQRq%w 2.4.1菲涅耳近似15 p*8LS7UT 2.4.2夫琅禾费近似16 aCe<*;b@ 2.5不同小孔的菲涅耳衍射17 F`;oe[wfk 2.5.1圆孔衍射17 `Pv[A 2.5.2圆屏衍射19 y1!c:& 2.5.3锯齿孔径衍射21 +^
n\?! 2.5.4“甜甜圈”孔径衍射24 ~r6qnC2 参考文献26 v_PhJKE 第3章点扩散函数28 z!quA7s<] 3.1透镜的透过率28 mYf7?I~ 3.2透镜的衍射30 "k(Ee 3.2.1圆透镜32 /ov&h; 3.2.2环形透镜36 w%&lCu@v 3.2.3“甜甜圈”形透镜37 |T~C($9 3.3相干像的形成38 ixZ w;+h 3.3.1透镜成像规律40 Gk0f#; 3.3.2散焦效应42 o/bmS57 3.3.3阿贝成像理论44 sG`:mc~0 3.4空间不变特性47 GtRc7, 3.5非相干成像51 !SAjV) 参考文献52 gwtR<2,p 第4章传递函数分析53 s_A<bW566F 4.1传递函数介绍53 sHx>UvN6 4.2相干传递函数57 z{w!yMp" 4.3光学传递函数60 *P,dR]-m 4.3.1圆透镜61 lL.3$Rp; 4.3.2环形透镜64 y~CK&[H 4.4三维传递函数的投影与截面65 o;+$AU1f 4.4.1厚平面物体65 hiWfVz{~ 4.4.2薄物体66 sf\p>gb 4.4.3线物体67 GE]cH6E 4.4.4点物体68 -NW7ncB| 4.5聚焦和轴上传递函数69 2`qO'V3Q 4.5.1聚焦传递函数69 E^aHe 4.5.2轴上传递函数71 [hE0 9W 4.6相干成像和非相干成像的比较72 t(YrF, 4.7空间滤波原理及应用74 N6Mo| 4.7.1正弦光栅图像76 Z<6XB{Nh\ 4.7.2相衬图像77 kZXsL 4.7.3光学数据处理78 #gzY _)E 4.7.4其他的空间滤波器80 5(0f"zY 参考文献81 ]03+8#J 第5章超短脉冲光束成像83 ^sR]w]cz. 5.1超短脉冲光束的产生83 !e?g"5r{Bv 5.2超短脉冲光束的时间和光谱分布85 \^O#)&5 V 5.3脉冲光束照射下的衍射87 #?/&H;n_8S 5.3.1圆孔87 JX%B_eUlAs 5.3.2圆屏91 spIkXEK 5.3.3锯齿孔92 a[;TUc^I1F 5.4材料色散对透镜透过率的影响94 /g}2QmvH 5.5薄透镜的点扩散函数95 Gzxq] Mg 5.5.1色差效应96 bjvpYZC\5 5.5.2降低色度的方法98 7p'L(dq 5.5.3单点的时间相关图像100 -F.A1{l[. 5.6薄透镜的传递函数102 [jb3lO$Xa 5.6.1相干传递函数102 Wy{xTLXk2 5.6.2光学传递函数105 0F$;]zg 参考文献108 8zv=@`4@G 第6章高数值孔径物镜成像109 Y0`@$d&n 6.1高数值孔径物镜的影响109 g.![>?2$8 6.2德拜理论111 o RT<h 6.2.1德拜近似111 4FK|y&p4r 6.2.2圆透镜的德拜积分112 zs!}P 6.2.3傍轴近似114 4 [2^#t[ 6.3切趾函数115 !QK~l 6.3.1正弦条件116 h/u>F$}c 6.3.2赫歇尔条件118 X2>qx^jT 6.3.3均匀投影条件119 T~B'- >O 6.3.4亥姆霍兹条件119 VJ1(|v{D4[ 6.4传递函数120 rv>K0= t0 6.4.1相干传递函数120 1<Fh
aK 6.4.2光学传递函数122 QJ{to% 6.5矢量德拜理论124
X$:r 6.5.1矢量德拜积分124 kkfwICBI 6.5.2焦面矢量点扩散函数126 bo^d!/; 6.6电介质界面的矢量点扩展函数128 -:92<G\D 6.6.1单电介质界面129 +3B^e%`NPm 6.6.2多介质界面132 0Y7b$~n'Y 参考文献134 Y{yN*9a79 第7章有像差成像135 L@> +iZSO 7.1有像差的衍射积分135 uYW9kw>$ 7.1.1存在像差的德拜积分135 C1
qyjlR 7.1.2斯特列尔强度137 x!$Dje} 7.2像差函数的展开138 @.T
w*t 7.2.1位移定理138 +[l52p@a 7.2.2泽尼克圆多项式138 +^!;J/24 7.3初级像差139 1o5DQ'~n 7.3.1初级像差的定义139 CS[[TzC=5 7.3.2初级像差的表示140 'M"JF;*r 7.3.3存在初级像差时的衍射图样144 e~7h8?\.q 7.4初级像差的容限条件146 GtZkzVqLd 7.4.1瑞利四分之一波长准则146 Sb_T _m 7.4.2马雷查尔判据146 XRU^7@Ylks 7.5折射率不匹配引起的像差147 v/% q*6@ 7.5.1介质界面引起的球差147 .;6G?8` 7.5.2由盖玻片导致的球差150 `? ayc/TK 7.6物镜管长变化导致的球差151 =X6+}YQ" 参考文献152 hR;J#w 附录A傅里叶变换153 YLc 2:9 A.1一维傅里叶变换153 7/c[ f A.2二维傅里叶变换154 $,+'|_0yM A.3三维傅里叶变换154 /($!("b A.4傅里叶变换定理156 rx^vh%/
Q! 附录B汉克尔变换158 IEb"tsel 附录CDelta函数160 }Ip"j]h 索引162 I W_:nm6 RfPRCIo
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