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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。 JgldC[|7 (g tOYEqx
[attachment=118537] 6x@]b>W 'f.5hX(Y
n+'s9 i_$?sg#=yk 目录 4DGKZh'm" 中译本序 r"lh\C| 原书前言 <FvljKuq+ 第1章引言1 :O*62olC5 1.1光学成像理论的*新进展1 Ak\"C4s 1.2本书内容概述2 M
!rw!,g 参考文献4 FJB
/tg 第2章衍射理论5 {5T:7*J 2.1惠更斯–菲涅耳原理5 6 c-9[-Px 2.1.1衍射的描述5 &Qv%~dvW 2.1.2夫琅禾费与菲涅耳衍射6 x=1Sbs w{ 2.1.3惠更斯–菲涅耳原理的数学表达7 ;:Y/"5h 2.2基尔霍夫标量衍射理论8 zOL*XZ0c 2.2.1格林函数8 VmTgD96 2.2.2基尔霍夫衍射积分9 e" p5hpl 2.2.3基尔霍夫边界条件10 @N\
Ht'f 2.2.4菲涅耳–基尔霍夫衍射方程11 2AjP2 2.3瑞利–索末菲衍射理论11 XP@&I[J3sI 2.3.1第一瑞利–索末菲衍射积分12 vLcOZ^iK 2.3.2第二瑞利–索末菲衍射积分13 CWE^:kr6 2.3.3徳拜近似14 `$r?^|T 2.4傍轴近似14 7"k\i= 2.4.1菲涅耳近似15 ]=%u\~AvL 2.4.2夫琅禾费近似16 i,$n4 2.5不同小孔的菲涅耳衍射17 9/5EyV 2.5.1圆孔衍射17 StMvz~ 2.5.2圆屏衍射19 HK.Si]: 2.5.3锯齿孔径衍射21 |Lz7}g=6 2.5.4“甜甜圈”孔径衍射24 '\LU 8VC 参考文献26 Ua>.k|>0 第3章点扩散函数28 IpsV4nmnz- 3.1透镜的透过率28 S!~p/bB[+I 3.2透镜的衍射30 bY=Yb 3.2.1圆透镜32 ~*G}+Ur$2 3.2.2环形透镜36 8EZ,hY^ 3.2.3“甜甜圈”形透镜37 ?*U:=| 3.3相干像的形成38 ?h ym~, 3.3.1透镜成像规律40 G)7J$4R 3.3.2散焦效应42 ch0x*[N@ 3.3.3阿贝成像理论44 9h^TOZK) 3.4空间不变特性47 f.U.( 3.5非相干成像51
l65Qk2<YC 参考文献52 xh!aB6m8R 第4章传递函数分析53 4yR X{Bl| 4.1传递函数介绍53 iSj.lW 4.2相干传递函数57 ?}U l( 4.3光学传递函数60 ~RnBs`&! 4.3.1圆透镜61 VN<baK%] 4.3.2环形透镜64 2rX}A3%9^^ 4.4三维传递函数的投影与截面65 X\]Dx./ 4.4.1厚平面物体65 N+ ei)- 4.4.2薄物体66 is=|rY9$ 4.4.3线物体67 _1HEGX\ 4.4.4点物体68 Wi!$bL`l 4.5聚焦和轴上传递函数69 P,SI0$Z 4.5.1聚焦传递函数69 &ETPYf%# 4.5.2轴上传递函数71 Y@V6/D} 1 4.6相干成像和非相干成像的比较72 Bd*\|M 4.7空间滤波原理及应用74 5?gZw;yiv% 4.7.1正弦光栅图像76 /Oa.@53tK6 4.7.2相衬图像77 DBzF\- 4.7.3光学数据处理78 'lR f 4.7.4其他的空间滤波器80 ^NOy:> 参考文献81 |#(g8ua7 第5章超短脉冲光束成像83 *",
BP]] 5.1超短脉冲光束的产生83 h>jp.%oOu 5.2超短脉冲光束的时间和光谱分布85 bR|1*< 5.3脉冲光束照射下的衍射87 'd|E>8fejG 5.3.1圆孔87 3})0p 5.3.2圆屏91 /pnQKy. 5.3.3锯齿孔92 PhC{Gg 5.4材料色散对透镜透过率的影响94 8*yky 5.5薄透镜的点扩散函数95 mi{ r7.e5I 5.5.1色差效应96 B?<Z(d7 5.5.2降低色度的方法98 ,zrShliU 5.5.3单点的时间相关图像100 T1~,.(# 5.6薄透镜的传递函数102
5v-o2 5.6.1相干传递函数102 Jl^THoEL 5.6.2光学传递函数105 u:O6MO9^ 参考文献108 >CPoeIHK 第6章高数值孔径物镜成像109 ~m@w p 6.1高数值孔径物镜的影响109 z`+j]NX] 6.2德拜理论111 I45\xP4i 6.2.1德拜近似111 >d#6qXKAU 6.2.2圆透镜的德拜积分112 ||sj*K 6.2.3傍轴近似114 AA0zt N 6.3切趾函数115 <\S
j5 6.3.1正弦条件116 xDBHnr}[ 6.3.2赫歇尔条件118 {uMqd-Uu 6.3.3均匀投影条件119 {V9}W< 6.3.4亥姆霍兹条件119 X~Vr} 6.4传递函数120 wa4(tM2 6.4.1相干传递函数120 H(Q|qckj 6.4.2光学传递函数122 7Ke#sW.HN 6.5矢量德拜理论124 n`)wD~mk 6.5.1矢量德拜积分124 /Q[M2DN@ 6.5.2焦面矢量点扩散函数126 Pxm~2PAm 6.6电介质界面的矢量点扩展函数128 1f`=U0 6.6.1单电介质界面129 jo8;S?+<|? 6.6.2多介质界面132 )IP{yL8c 参考文献134 E8.xmTq 第7章有像差成像135 }D&fw=r"M 7.1有像差的衍射积分135 IKV:J9 7.1.1存在像差的德拜积分135 N%&D(_ 7.1.2斯特列尔强度137 )<1}`9G 7.2像差函数的展开138 n/]$k4h 7.2.1位移定理138 13T0"} 7.2.2泽尼克圆多项式138 ~h*p A8^L 7.3初级像差139 IW'2+EGc 7.3.1初级像差的定义139 )\TI^%s 7.3.2初级像差的表示140 #%i-{t+_> 7.3.3存在初级像差时的衍射图样144 (e;9,~u) 7.4初级像差的容限条件146 :+>:>$ao 7.4.1瑞利四分之一波长准则146 NCM&6<_ 7.4.2马雷查尔判据146 mjqVP. 7.5折射率不匹配引起的像差147 1y5$ 7.5.1介质界面引起的球差147 rpT{0>5 7.5.2由盖玻片导致的球差150 |O]oX[~ 7.6物镜管长变化导致的球差151 MrA&xM 参考文献152 7+I2"Hy 附录A傅里叶变换153 &`'gO
9 A.1一维傅里叶变换153 ^L<*ggw A.2二维傅里叶变换154 q:1_D> A.3三维傅里叶变换154 k98}Jx7J)" A.4傅里叶变换定理156 AQ 5CrYb 附录B汉克尔变换158 o=
%Fh 附录CDelta函数160 :bA@
u> 索引162 Y(]&j`% 9)qjW &`
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