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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。 1!f'nS aydal9M
[attachment=118537] %b{!9-n} k_a'a)`$6
aqM_t t~M<j|]k 目录 vv0zUvmT 中译本序 MJG%HakK0 原书前言 RE .@ +A 第1章引言1 =N{e iJ.(p 1.1光学成像理论的*新进展1 &!a2%%1#N 1.2本书内容概述2 ;Bb5KD 参考文献4 P\s+2/ 第2章衍射理论5 .]e6TFsrO 2.1惠更斯–菲涅耳原理5 Qwa"AY5pW 2.1.1衍射的描述5 od}x7RI%m 2.1.2夫琅禾费与菲涅耳衍射6 V[I<9xaE 2.1.3惠更斯–菲涅耳原理的数学表达7 84!4Vz^ 2.2基尔霍夫标量衍射理论8 ? g{,MP5 2.2.1格林函数8 vQ/\BN 2.2.2基尔霍夫衍射积分9 O<h#|g1 2.2.3基尔霍夫边界条件10 Qf|}%}%fp 2.2.4菲涅耳–基尔霍夫衍射方程11 K D-_~uIF 2.3瑞利–索末菲衍射理论11 ^d9raYE`' 2.3.1第一瑞利–索末菲衍射积分12 S<_pGz$V 2.3.2第二瑞利–索末菲衍射积分13 +zdkdS,2< 2.3.3徳拜近似14 "r
V4[MVxt 2.4傍轴近似14 N 9&@,3 2.4.1菲涅耳近似15 z{g<y^Im+E 2.4.2夫琅禾费近似16 >Y'yM4e* 2.5不同小孔的菲涅耳衍射17 8@aS9th$ 2.5.1圆孔衍射17 nTU~M~gky 2.5.2圆屏衍射19 | q16%6q 2.5.3锯齿孔径衍射21 V
3]p3 2.5.4“甜甜圈”孔径衍射24 3=l-jGJk 参考文献26 qE72(#:R* 第3章点扩散函数28 j_yFH#^W: 3.1透镜的透过率28 `Y\/US70{c 3.2透镜的衍射30 />[6uvy#Q 3.2.1圆透镜32 %9/) 3.2.2环形透镜36 IJc#)J.2A 3.2.3“甜甜圈”形透镜37 s~$4bN>LD 3.3相干像的形成38 j$|C/E5? 3.3.1透镜成像规律40 >1U@NK)HfY 3.3.2散焦效应42 -b)zira 3.3.3阿贝成像理论44 C5 5n 3.4空间不变特性47 N&ql(#r 3.5非相干成像51 b<(UmRxx3 参考文献52 Au._n,< 第4章传递函数分析53 wmr%h q 4.1传递函数介绍53 ba9<(0` 4.2相干传递函数57 &E &iaw! 4.3光学传递函数60 U9o*6`"o 4.3.1圆透镜61 m90R8 V 4.3.2环形透镜64 !;aC9VhSU 4.4三维传递函数的投影与截面65 RpK,ixbtA+ 4.4.1厚平面物体65 H8BO*8} 4.4.2薄物体66 j' *p 4.4.3线物体67 6+;2B<II 4.4.4点物体68 0^&R7Rv c 4.5聚焦和轴上传递函数69 TJ[jZuT: 4.5.1聚焦传递函数69 Mto~ / 4.5.2轴上传递函数71 E9d i 4.6相干成像和非相干成像的比较72 CotMV^ 4.7空间滤波原理及应用74 @*"<U] 4.7.1正弦光栅图像76 y]YS2^ 4.7.2相衬图像77 ;]ShC\1 4.7.3光学数据处理78 )4)iANH? 4.7.4其他的空间滤波器80 N"x\YHp 参考文献81 ?*R^?[ 第5章超短脉冲光束成像83 lcT+$4zk. 5.1超短脉冲光束的产生83 ROt0<^< 5.2超短脉冲光束的时间和光谱分布85 .-u k 5.3脉冲光束照射下的衍射87 Rf(x^J{ 5.3.1圆孔87 DET!br'z5 5.3.2圆屏91 h NOYFH 5.3.3锯齿孔92 R`C_CsXir 5.4材料色散对透镜透过率的影响94 %c&Ah 5.5薄透镜的点扩散函数95 G2+)R^FSC 5.5.1色差效应96 8P<UO 5.5.2降低色度的方法98 YV3TxvXMR 5.5.3单点的时间相关图像100 x$5nLS2. 5.6薄透镜的传递函数102
)47j8jL 5.6.1相干传递函数102 &8_f'+i0 5.6.2光学传递函数105 \eMYw7y5M 参考文献108 c7l!G~yx' 第6章高数值孔径物镜成像109 (-'0g@0UA 6.1高数值孔径物镜的影响109 ^z%o]; 6.2德拜理论111 e7bT%h9i 6.2.1德拜近似111 !Ir1qt8T 6.2.2圆透镜的德拜积分112 [mB(GL 6.2.3傍轴近似114 ptWG@"j/b 6.3切趾函数115 >uchF8)e| 6.3.1正弦条件116 4'{hI;&a& 6.3.2赫歇尔条件118 &v
auLp 6.3.3均匀投影条件119 itC *Z6^ 6.3.4亥姆霍兹条件119 b ?2X>QJ 6.4传递函数120 #1jtprc 6.4.1相干传递函数120 d1uG[ 6.4.2光学传递函数122 emkMR{MY 6.5矢量德拜理论124 V:(w\'wm 6.5.1矢量德拜积分124 1Oca@E\Z. 6.5.2焦面矢量点扩散函数126
\ +?,c\x 6.6电介质界面的矢量点扩展函数128 93^(O8. 6.6.1单电介质界面129 0(hv #C4 6.6.2多介质界面132 6h:?u4 参考文献134 N+C)/EN$ 第7章有像差成像135 wKi}@|0[@ 7.1有像差的衍射积分135 C{`^9J- 7.1.1存在像差的德拜积分135 "doU.U&u 7.1.2斯特列尔强度137 .e FOfV) 7.2像差函数的展开138 KT
lP:pB; 7.2.1位移定理138 +Jo 3rX'` 7.2.2泽尼克圆多项式138 38*'8=Y#> 7.3初级像差139 |?2 hml 7.3.1初级像差的定义139 X #p o|,Q 7.3.2初级像差的表示140 nqurY62Ip 7.3.3存在初级像差时的衍射图样144 e\^g|60f_ 7.4初级像差的容限条件146 aJy> 7.4.1瑞利四分之一波长准则146 5!SoN}$ 7.4.2马雷查尔判据146 GTp?)nh^ 7.5折射率不匹配引起的像差147 n{.*El>{ 7.5.1介质界面引起的球差147 M}=s3[d(, 7.5.2由盖玻片导致的球差150 409x!d~it 7.6物镜管长变化导致的球差151 cXOje"5i 参考文献152 bRK CY6 附录A傅里叶变换153 q:2aPfo& A.1一维傅里叶变换153 TXd5v#_vo A.2二维傅里叶变换154 7Ykj#"BZ A.3三维傅里叶变换154 aDN6MZM A.4傅里叶变换定理156 LXh@o1 附录B汉克尔变换158 |8DH4*y! 附录CDelta函数160 6Q.{llO 索引162 :Wyn+ P7'oXtW{o
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