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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。 kR-N9|>i e|):%6#
[attachment=118537] T d4 /3k J^
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R|$=Pfg~4 8s?;<6 目录 "0`r]5 5d 中译本序 ?j?{}Z 原书前言 UG
Fx 第1章引言1 ~)tMR9=wX 1.1光学成像理论的*新进展1 m1]rLeeEt 1.2本书内容概述2 l"IBt: 参考文献4 $Fc*^8$ryC 第2章衍射理论5 M4nM%qRGQ 2.1惠更斯–菲涅耳原理5 viD+~j18 2.1.1衍射的描述5 MO9}Itg 2.1.2夫琅禾费与菲涅耳衍射6 nl*{@R.q @ 2.1.3惠更斯–菲涅耳原理的数学表达7 <rRmbFH# 2.2基尔霍夫标量衍射理论8 >kz5azV0 2.2.1格林函数8 Toy~\ 2.2.2基尔霍夫衍射积分9 M[Y|$I} 2.2.3基尔霍夫边界条件10 3hO`GM 2.2.4菲涅耳–基尔霍夫衍射方程11 [5)1
4%
x 2.3瑞利–索末菲衍射理论11 v^[tK2&v 2.3.1第一瑞利–索末菲衍射积分12 GQ2&D}zh 2.3.2第二瑞利–索末菲衍射积分13 $w[@L7'( 2.3.3徳拜近似14 L(`^T` 2.4傍轴近似14 >|6[uKrO 2.4.1菲涅耳近似15 7g 2.4.2夫琅禾费近似16 u5V<f; 2.5不同小孔的菲涅耳衍射17 +**H7: bO 2.5.1圆孔衍射17 %+gze|J 2.5.2圆屏衍射19 eU@yw1N 2.5.3锯齿孔径衍射21 =bN[TD 2.5.4“甜甜圈”孔径衍射24 o$d; Y2K 参考文献26 %lv2 ;- 第3章点扩散函数28 w]tv<U={ 3.1透镜的透过率28 0m7J'gm{ 3.2透镜的衍射30 eJ'2CM6 3.2.1圆透镜32 XXuU@G6Z7$ 3.2.2环形透镜36 DG7FG-- 3.2.3“甜甜圈”形透镜37 *:
e^yi 3.3相干像的形成38 87~. |nu 3.3.1透镜成像规律40 C([;JO
11[ 3.3.2散焦效应42 .X_k[l 9 3.3.3阿贝成像理论44 ppb]RN|) 3.4空间不变特性47 <~"q z*_ 3.5非相干成像51 fAUtqkB 参考文献52 zclt2? 第4章传递函数分析53 6by5VESx 4.1传递函数介绍53 Bq79Ev
.- 4.2相干传递函数57 \{{B57/Isq 4.3光学传递函数60 */nb%QV 4.3.1圆透镜61 q$:T<mFK$ 4.3.2环形透镜64 $o/?R]h 4.4三维传递函数的投影与截面65 nt "VH5 4.4.1厚平面物体65 6/nhz6= 4.4.2薄物体66 KNIYar*3 4.4.3线物体67 ;o%r{:lng 4.4.4点物体68 Z(/jQ=ozQ 4.5聚焦和轴上传递函数69 %pL
,A5M 4.5.1聚焦传递函数69 ^q
FFF3<8 4.5.2轴上传递函数71 E^A9u
|x 4.6相干成像和非相干成像的比较72 ThJLaNS 4.7空间滤波原理及应用74 w^G<]S{l 4.7.1正弦光栅图像76 9y.C])(2 4.7.2相衬图像77 `U2Z(9le 4.7.3光学数据处理78 !rTh+F* 4.7.4其他的空间滤波器80 ^YenS6`F 参考文献81 TeHL=\L-^ 第5章超短脉冲光束成像83 S@N&W&W#~ 5.1超短脉冲光束的产生83 +;:i,`Lmg 5.2超短脉冲光束的时间和光谱分布85 1ReO.Dd`R 5.3脉冲光束照射下的衍射87 [5 a`$yaQ 5.3.1圆孔87 [K&O]s<Y 5.3.2圆屏91 hkHMBsNi 5.3.3锯齿孔92 cU%#oEMf< 5.4材料色散对透镜透过率的影响94 h!yF 5.5薄透镜的点扩散函数95 (yc$W9 5.5.1色差效应96 f`/JY!uj{ 5.5.2降低色度的方法98 W`6nMFg 5.5.3单点的时间相关图像100 dlJkxEh2 5.6薄透镜的传递函数102 -("79v># 5.6.1相干传递函数102 >,uof ? 5.6.2光学传递函数105 Gp;[WY\ 参考文献108
S3)JEZi 第6章高数值孔径物镜成像109 &Vnet7LfU 6.1高数值孔径物镜的影响109 Qs#v/r 6.2德拜理论111 ;&Eu<%y 6.2.1德拜近似111 @hl5^d"l 6.2.2圆透镜的德拜积分112 RL.%o?<&? 6.2.3傍轴近似114 Qi6vP& 6.3切趾函数115 YCw^u 6.3.1正弦条件116 47`{ e_YP0 6.3.2赫歇尔条件118 0)k%nIhj 6.3.3均匀投影条件119 h-lMrI)U?h 6.3.4亥姆霍兹条件119 HmbTV(lC 6.4传递函数120 ?kE2S6j5 6.4.1相干传递函数120 <mrLld#_:C 6.4.2光学传递函数122 w
V27 6.5矢量德拜理论124 s:I^AL5 6.5.1矢量德拜积分124 t~sW]<qjp 6.5.2焦面矢量点扩散函数126 ;S,g&%N 6.6电介质界面的矢量点扩展函数128 (:Bo'q
S 6.6.1单电介质界面129 {\C$Bz 6.6.2多介质界面132 kJJQcjAP: 参考文献134 LEyn1d 第7章有像差成像135 if#$wm% 7.1有像差的衍射积分135 2=F_<Jh|+ 7.1.1存在像差的德拜积分135 ;PG'em 7.1.2斯特列尔强度137
w>/KQ> \" 7.2像差函数的展开138 rLh490@ 7.2.1位移定理138 jDH)S{k 7.2.2泽尼克圆多项式138 E<-}Jc1 7.3初级像差139 sDJ5'ul 7.3.1初级像差的定义139 ~g1@-)zYxK 7.3.2初级像差的表示140 wT*`Od8w 7.3.3存在初级像差时的衍射图样144 6K?+ad Klc 7.4初级像差的容限条件146 rUx%2O|qu 7.4.1瑞利四分之一波长准则146 3i35F.=X, 7.4.2马雷查尔判据146 >%Y.X38Z[ 7.5折射率不匹配引起的像差147 ^6J*yV% 7.5.1介质界面引起的球差147 #z~D1Zl 7.5.2由盖玻片导致的球差150 YwB5Zqr 7.6物镜管长变化导致的球差151 }Z0)FU+ 参考文献152 `n5RDz/f0 附录A傅里叶变换153 dn%/SJC A.1一维傅里叶变换153 w$61+KH K A.2二维傅里叶变换154 ;h/Y9uYn A.3三维傅里叶变换154 6\~m{@ A.4傅里叶变换定理156 >6jyd{ 附录B汉克尔变换158 ',juZ[]_{ 附录CDelta函数160 pxDZ}4mOh 索引162 r'xa'6& [}P|OCW
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