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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。 nm@.]
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[attachment=118537] Mdy4H[Odq m=D9V-P
#} `pj}tQ 6=jL2cqx 目录 1 o\COnt 中译本序 (iu IeJ^Z 原书前言 ZE6W"pbjU 第1章引言1 lxtt+R 1.1光学成像理论的*新进展1 g,\O}jT\' 1.2本书内容概述2 NxN~"bfh 参考文献4 fvZ[eJ 第2章衍射理论5 wI#R\v8(`n 2.1惠更斯–菲涅耳原理5 y:R+; 91 2.1.1衍射的描述5 e+wINW 2.1.2夫琅禾费与菲涅耳衍射6 mC!^`y) 2.1.3惠更斯–菲涅耳原理的数学表达7
xnC5WF7 2.2基尔霍夫标量衍射理论8 #8a k=lL 2.2.1格林函数8 Ca#T?HL 2.2.2基尔霍夫衍射积分9 _*u$U 2.2.3基尔霍夫边界条件10 4-W~1 2.2.4菲涅耳–基尔霍夫衍射方程11 #c`/ f6z 2.3瑞利–索末菲衍射理论11 7G
3e 2.3.1第一瑞利–索末菲衍射积分12 QT[4\) 2.3.2第二瑞利–索末菲衍射积分13 r5PZ=+F 2.3.3徳拜近似14 He LW* 2.4傍轴近似14 {6HgKI 2.4.1菲涅耳近似15 a- 7RJ. 2.4.2夫琅禾费近似16 2 :&QBwr+; 2.5不同小孔的菲涅耳衍射17 QzV%m0 2.5.1圆孔衍射17 F|?}r3{aJ 2.5.2圆屏衍射19 ~f?brQ? 2.5.3锯齿孔径衍射21 <l$ vnq 2.5.4“甜甜圈”孔径衍射24 w,;ox2 参考文献26 O2oF\E_6 第3章点扩散函数28 O5A]{W 3.1透镜的透过率28 !.w|+-JKO 3.2透镜的衍射30 G3.\x_;k 3.2.1圆透镜32 L#`X;: 3.2.2环形透镜36 agnEYdM_ 3.2.3“甜甜圈”形透镜37 ^ARkjYt 3.3相干像的形成38 p}|<EL}Z9 3.3.1透镜成像规律40 zTfl#% 3.3.2散焦效应42 -hZw.eChQa 3.3.3阿贝成像理论44 !r9~K^EI 3.4空间不变特性47 fs8C ^Ik>~ 3.5非相干成像51 Fuo.8 参考文献52 }C5Fvy6uz 第4章传递函数分析53 [.nkNda5)v 4.1传递函数介绍53 OTmr-l6 4.2相干传递函数57 8hZc#b; 4.3光学传递函数60 <|VV8r93 4.3.1圆透镜61 c"NGE 4.3.2环形透镜64 @Qd5a(5W M 4.4三维传递函数的投影与截面65 d@{#F"o 4.4.1厚平面物体65 r-&* `Jh 4.4.2薄物体66 a0hgF_O1 4.4.3线物体67 q`L}\}o 4.4.4点物体68 kvam`8SeL 4.5聚焦和轴上传递函数69 ,~XAV ;+ 4.5.1聚焦传递函数69 f!JSb?#3 4.5.2轴上传递函数71 Y$FhV~m 4.6相干成像和非相干成像的比较72 4YCuO% 4.7空间滤波原理及应用74 VoNk.h"T 4.7.1正弦光栅图像76 F& ['w-n% 4.7.2相衬图像77 uo7[T*<Q 4.7.3光学数据处理78 $%5vJiuk 4.7.4其他的空间滤波器80 py9`q7F 参考文献81 &8hW~G>(m 第5章超短脉冲光束成像83 KZ|p_{0& 5.1超短脉冲光束的产生83 }XRRM:B|)( 5.2超短脉冲光束的时间和光谱分布85 CjLiLB
5.3脉冲光束照射下的衍射87 W(PNw2 5.3.1圆孔87 [V41 Gk 5.3.2圆屏91 *.+N?%sAP) 5.3.3锯齿孔92 Qe]aI7Ei 5.4材料色散对透镜透过率的影响94 M>@PRb:Oc 5.5薄透镜的点扩散函数95 mxTuwx
5.5.1色差效应96 y1 Y 5.5.2降低色度的方法98 aY\(R02B 5.5.3单点的时间相关图像100 X9#i!_* 5.6薄透镜的传递函数102 $K_-I8e| 5.6.1相干传递函数102 -nnAe
F 5.6.2光学传递函数105 57:27d0y 参考文献108 FK;2u$: 第6章高数值孔径物镜成像109 pYX!l:hk 6.1高数值孔径物镜的影响109 h~k+!\ 6.2德拜理论111 b
R9iqRbn 6.2.1德拜近似111 &H?VlxIx 6.2.2圆透镜的德拜积分112 J%8hf%!ud 6.2.3傍轴近似114 8%^W<.Y 6.3切趾函数115 EP8R[Q0_" 6.3.1正弦条件116 (sEZNo5 n 6.3.2赫歇尔条件118 5hp)Z7 6.3.3均匀投影条件119 10r9sR 6.3.4亥姆霍兹条件119 Tnb5tHjnh 6.4传递函数120 i/F].Sag 6.4.1相干传递函数120 =[`gfw 6.4.2光学传递函数122 -<^3!C > 6.5矢量德拜理论124 ShMP_?]P 6.5.1矢量德拜积分124 Z8WBOf*~e 6.5.2焦面矢量点扩散函数126 )Z63 cr/ 6.6电介质界面的矢量点扩展函数128 4,:)%KB"V 6.6.1单电介质界面129 9f$3{ g{m 6.6.2多介质界面132 iayxN5, 参考文献134 ybpU?n 第7章有像差成像135 zA@w[. 7.1有像差的衍射积分135 H:X(><J 7.1.1存在像差的德拜积分135 l# |M.V6G 7.1.2斯特列尔强度137 C<N7zM wT 7.2像差函数的展开138 Z/b,aZhB 7.2.1位移定理138 RzqU`<// 7.2.2泽尼克圆多项式138 N1X;&qZDd 7.3初级像差139 ;`FR1KIg 7.3.1初级像差的定义139 }~! D]/B 7.3.2初级像差的表示140 !9EbG 7.3.3存在初级像差时的衍射图样144 !tuK.?q|l 7.4初级像差的容限条件146 UUxP4 7.4.1瑞利四分之一波长准则146 5z"[{#/ 7.4.2马雷查尔判据146 *5R91@xt 7.5折射率不匹配引起的像差147 61`tQFx, 7.5.1介质界面引起的球差147 =<z~OE'lV 7.5.2由盖玻片导致的球差150 _)^`+{N< 7.6物镜管长变化导致的球差151 yb'v*B] 参考文献152 Sigu p#.p 附录A傅里叶变换153 |@* A.1一维傅里叶变换153 mv1|oFVW A.2二维傅里叶变换154 _OR[RGy A.3三维傅里叶变换154 T$s )aM A.4傅里叶变换定理156 a}7P:e*u 附录B汉克尔变换158 i|G /x 附录CDelta函数160 q%wF=<W 索引162 i-Ri;E No(S#,vJ;
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