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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。 CEOD$nYc 4\Nt"#U)g
[attachment=118537] P`ZYm zI$24L9*
\~ACWF7l v7Q= 目录 O\;R
( 中译本序 :Ca]/ ]] 原书前言 T~Z7kc' 第1章引言1 Aw~N"i 1.1光学成像理论的*新进展1 !/]vt?v#^ 1.2本书内容概述2 cx_.+ R 参考文献4 cwK+{*ZH/ 第2章衍射理论5 I[td:9+hK@ 2.1惠更斯–菲涅耳原理5 (=de#wh2] 2.1.1衍射的描述5 )'pc 1I 2.1.2夫琅禾费与菲涅耳衍射6 0/Q"~H?% 2.1.3惠更斯–菲涅耳原理的数学表达7 wfE%` 1 2.2基尔霍夫标量衍射理论8 cbHb!Lbg 2.2.1格林函数8 O:^m#:[cE 2.2.2基尔霍夫衍射积分9 WZ#|?pJ 2.2.3基尔霍夫边界条件10 BkO)hze 2.2.4菲涅耳–基尔霍夫衍射方程11 Q|3SYJf 2.3瑞利–索末菲衍射理论11
fa=OeuI 2.3.1第一瑞利–索末菲衍射积分12 0SJ7QRo|K 2.3.2第二瑞利–索末菲衍射积分13 LEM^8G]O 2.3.3徳拜近似14 \Gzo^w 2.4傍轴近似14 $IdY(f:.:5 2.4.1菲涅耳近似15 Xfq]vQ/{ 2.4.2夫琅禾费近似16 >WKlR` J% 2.5不同小孔的菲涅耳衍射17 i*q!|^M 2.5.1圆孔衍射17 @X\2K?c(v 2.5.2圆屏衍射19 y%9Q]7&= 2.5.3锯齿孔径衍射21 `U~Y{f_!H 2.5.4“甜甜圈”孔径衍射24 GiF})e} 参考文献26 tOu:j [ 第3章点扩散函数28 |ULwUi-r 3.1透镜的透过率28 HDTdOG) 3.2透镜的衍射30 rwRb
_eIj 3.2.1圆透镜32 #_zd`s3k 3.2.2环形透镜36 JW`Kh*,~< 3.2.3“甜甜圈”形透镜37 I,0]> kx 3.3相干像的形成38 x:Nd>Fb 3.3.1透镜成像规律40 IdvBQ [Gj 3.3.2散焦效应42 8G SO] R 3.3.3阿贝成像理论44 $S|2'jc 3.4空间不变特性47 qtv>`:neB 3.5非相干成像51 c=-2c&=& 参考文献52 H=7z d|W 第4章传递函数分析53 1f.xZgO/2 4.1传递函数介绍53 $_.m< 4.2相干传递函数57 .QhH!#Y2D 4.3光学传递函数60 l5jW`cl1 4.3.1圆透镜61 R+s_uwS 4.3.2环形透镜64 r7I,%}k 4.4三维传递函数的投影与截面65 /&+6nOP 4.4.1厚平面物体65 !Qg%d&q.Sx 4.4.2薄物体66 u D.E>.B 4.4.3线物体67 ? }k~>. \ 4.4.4点物体68 M?UlC
4.5聚焦和轴上传递函数69 >Kd(.r[Er 4.5.1聚焦传递函数69 Kk^tQwj/QE 4.5.2轴上传递函数71 >:ZlYZ6sI 4.6相干成像和非相干成像的比较72 B) 81mcy 4.7空间滤波原理及应用74 N1V qK 4.7.1正弦光栅图像76 FC= %_y 4.7.2相衬图像77 Wu
71q= 4.7.3光学数据处理78 VH{SE7 4.7.4其他的空间滤波器80 +njE 参考文献81 lB\"*K; 第5章超短脉冲光束成像83 .2xp.i{ 5.1超短脉冲光束的产生83 GQ-owH] 5.2超短脉冲光束的时间和光谱分布85 \w
6%J77 5.3脉冲光束照射下的衍射87 o3;u*f0rWn 5.3.1圆孔87 $E^#DjhRQ3 5.3.2圆屏91 ,x+_/kqx 5.3.3锯齿孔92 o(W|BD! 5.4材料色散对透镜透过率的影响94 k?.HW?=zy 5.5薄透镜的点扩散函数95 C { }s 5.5.1色差效应96 ^}2 ie| 5.5.2降低色度的方法98 u1 uu_* 5.5.3单点的时间相关图像100 !Xwp;P= 5.6薄透镜的传递函数102 E(T6s^8 5.6.1相干传递函数102 p6V`b'*> 5.6.2光学传递函数105 >#@1
I 参考文献108 B[ f{Ys 第6章高数值孔径物镜成像109 c;w~ -7Q*| 6.1高数值孔径物镜的影响109 Ii?"`d +JA 6.2德拜理论111 `>fN?He 6.2.1德拜近似111 u.gh04{5 6.2.2圆透镜的德拜积分112 /$hfd?L 6.2.3傍轴近似114 &)vX7*j 6.3切趾函数115 SnbH`\U" 6.3.1正弦条件116 ~Exd_c9 6.3.2赫歇尔条件118 'JEZ;9} 6.3.3均匀投影条件119 h^P>pI~ 6.3.4亥姆霍兹条件119 tUq* -9
V 6.4传递函数120 /Q"nQSG 6.4.1相干传递函数120 oHmU| 6.4.2光学传递函数122 O0xL;@rBe 6.5矢量德拜理论124 Ep}KIBBO 6.5.1矢量德拜积分124 Z'GOp? 6.5.2焦面矢量点扩散函数126
0k5Zl? 6.6电介质界面的矢量点扩展函数128 yI9l*' 6.6.1单电介质界面129 -A9 !Y{Z 6.6.2多介质界面132 i:WHql"Kw_ 参考文献134 @A6\v+ih 第7章有像差成像135 (j u-r*0 7.1有像差的衍射积分135 qy@gW@IU 7.1.1存在像差的德拜积分135 a#1LGH7E8 7.1.2斯特列尔强度137 =&,zWNz) 7.2像差函数的展开138 asR6,k 7.2.1位移定理138 %^"T z,f 7.2.2泽尼克圆多项式138 ;T6^cS{ Gj 7.3初级像差139 lN+NhPF 7.3.1初级像差的定义139 *&e+z-E 7.3.2初级像差的表示140 wCBL1[~C 7.3.3存在初级像差时的衍射图样144 @( 9#\%= 7.4初级像差的容限条件146 ~GfcI:Zz& 7.4.1瑞利四分之一波长准则146 N|Ua|^ 7.4.2马雷查尔判据146 C[rYVa
. 7.5折射率不匹配引起的像差147 Qd!;CoOmZs 7.5.1介质界面引起的球差147 ^lu)'z%6 7.5.2由盖玻片导致的球差150 )QTk5zt 7.6物镜管长变化导致的球差151 ckt^D/c2 参考文献152 _OcgD< 附录A傅里叶变换153 !j4C:L3F A.1一维傅里叶变换153 ,-c(D-& A.2二维傅里叶变换154 5S$HDO& A.3三维傅里叶变换154 {H $\, A.4傅里叶变换定理156 8Mg4y1)RU 附录B汉克尔变换158 f\~e&`PV 附录CDelta函数160 V{Idj\~Jh 索引162 7^KQQ([ *8/Q_w
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