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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。 3=]sLn0L 3I-MdApT
[attachment=118537] I`4*+a'q& cDH^\-z
B~Xw[q 8 uwq-/$ 目录 f^XOUh 中译本序 iTU5l5U z 原书前言 ,7K`[ 第1章引言1 mvT(.R ..s 1.1光学成像理论的*新进展1 bhlG,NTP 1.2本书内容概述2 tT?cBg{ 参考文献4 5iydZ 第2章衍射理论5 j]/RC(;? 2.1惠更斯–菲涅耳原理5 RF0HjgP 2.1.1衍射的描述5 J!U}iD@occ 2.1.2夫琅禾费与菲涅耳衍射6 QWHug:c 2.1.3惠更斯–菲涅耳原理的数学表达7 o`N9!M 2.2基尔霍夫标量衍射理论8 [-oc>;`=l 2.2.1格林函数8 E\pL!c 2.2.2基尔霍夫衍射积分9 c.F6~IHu7 2.2.3基尔霍夫边界条件10 Pce;r*9 2.2.4菲涅耳–基尔霍夫衍射方程11 )
M BQuiL 2.3瑞利–索末菲衍射理论11 j9+w#G]hV 2.3.1第一瑞利–索末菲衍射积分12 #';:2Nyq 2.3.2第二瑞利–索末菲衍射积分13 YcK|.Mq': 2.3.3徳拜近似14 Sa;qW3dt3E 2.4傍轴近似14 UH/\ 2.4.1菲涅耳近似15 oj_3ZsO 2.4.2夫琅禾费近似16 L<{i,'M 2.5不同小孔的菲涅耳衍射17 _8UDT^?8, 2.5.1圆孔衍射17 |R\>@Mg#B 2.5.2圆屏衍射19 2'MZ s]??w 2.5.3锯齿孔径衍射21 a ]tVd# 2.5.4“甜甜圈”孔径衍射24 #d2.\X}A"3 参考文献26 R/>@+ 第3章点扩散函数28 CooQ>f 3.1透镜的透过率28 2n"V}p>8i# 3.2透镜的衍射30 j*TYoH1 3.2.1圆透镜32 ptxbDzOz 3.2.2环形透镜36 LsS
3.2.3“甜甜圈”形透镜37 i|*)I:SHU 3.3相干像的形成38 VrQmP 3.3.1透镜成像规律40 \%N!5>cZ{ 3.3.2散焦效应42 g:Xhw$x9 3.3.3阿贝成像理论44 ILShd)]Rw 3.4空间不变特性47 HLaRGN3, 3.5非相干成像51 {v;&5! s 参考文献52 !6>~?gNd 第4章传递函数分析53 o@i#|kx, 4.1传递函数介绍53 bsA-2*Q+ 4.2相干传递函数57 s?,Ek 4.3光学传递函数60 #O}
,`[< 4.3.1圆透镜61 .qZ~_xk d 4.3.2环形透镜64 zz4N5[" 4.4三维传递函数的投影与截面65 K\6u9BYG 4.4.1厚平面物体65 ^)*-Bo)I 4.4.2薄物体66 I5n^,@md 4.4.3线物体67 y0.8A-2: 4.4.4点物体68 0+ ;bh
{Eu 4.5聚焦和轴上传递函数69 S<@7_I 4.5.1聚焦传递函数69 ,a]?S^:y] 4.5.2轴上传递函数71 3e;^/kf<9 4.6相干成像和非相干成像的比较72 hD*SpVIU 4.7空间滤波原理及应用74 (~wqa 3 4.7.1正弦光栅图像76 bU:EqW\( ^ 4.7.2相衬图像77 Jx7C'~,J 4.7.3光学数据处理78 64G[|" j D 4.7.4其他的空间滤波器80 Jx](G>F4f1 参考文献81 9V@V6TvW>& 第5章超短脉冲光束成像83 *>2W#D)b= 5.1超短脉冲光束的产生83
sAS:-wp 5.2超短脉冲光束的时间和光谱分布85 *XbEiMJ 5.3脉冲光束照射下的衍射87 r@t9Ci=} 5.3.1圆孔87 [b>Fn%y 5.3.2圆屏91 %r}{hq4 5.3.3锯齿孔92 p=GBUII # 5.4材料色散对透镜透过率的影响94 6BbGA*%{ 5.5薄透镜的点扩散函数95 "h a L 5.5.1色差效应96 4;]hK!AXS 5.5.2降低色度的方法98 r6}
|hpJ8 5.5.3单点的时间相关图像100 ,\ 5.6薄透镜的传递函数102 Za3]d+qm 5.6.1相干传递函数102 VE{3} S 5.6.2光学传递函数105 :f}9($ 参考文献108 ^l=!JP=M= 第6章高数值孔径物镜成像109 [] `&vWZ 6.1高数值孔径物镜的影响109 =Og)q$AL 6.2德拜理论111 C=)A6
;=se 6.2.1德拜近似111 e .2ib?8 6.2.2圆透镜的德拜积分112 QWSTR\! 6.2.3傍轴近似114 MmnOHN@. 6.3切趾函数115 XJ` ]ga 6.3.1正弦条件116 LO khjHR 6.3.2赫歇尔条件118 ,t9^j3Ixg 6.3.3均匀投影条件119 _c*=4y 6.3.4亥姆霍兹条件119 f~y%%+{p
6.4传递函数120 G{ sOR 6.4.1相干传递函数120 ~yfNxH~k 6.4.2光学传递函数122 )d1_Wm#B 6.5矢量德拜理论124 Q<'nE 6.5.1矢量德拜积分124 ~&8^9E a 6.5.2焦面矢量点扩散函数126 'y2nN=CN 6.6电介质界面的矢量点扩展函数128 1H@>/QC 6.6.1单电介质界面129 +HeTtFo{M 6.6.2多介质界面132 ceM6{N<_U 参考文献134 UAFwi%@!-q 第7章有像差成像135 =Ja] T~0A 7.1有像差的衍射积分135 CBOi`bEf 7.1.1存在像差的德拜积分135 + SFVv_n 7.1.2斯特列尔强度137 Hh-+/sO~" 7.2像差函数的展开138 {G}.b)9FG 7.2.1位移定理138 pP?MWe
Eg 7.2.2泽尼克圆多项式138 - UdEeZz. 7.3初级像差139 D@|W<i- 7.3.1初级像差的定义139 i2YuOV! 7.3.2初级像差的表示140 'EF9Zt8 7.3.3存在初级像差时的衍射图样144 (m.ob+D 7.4初级像差的容限条件146 SHbtWq}T 7.4.1瑞利四分之一波长准则146 0]=i}wL 8 7.4.2马雷查尔判据146 u7[ykyV 7.5折射率不匹配引起的像差147 #PanfYR 7.5.1介质界面引起的球差147 KgOqbSJ 7.5.2由盖玻片导致的球差150 -/cZeQDPb 7.6物镜管长变化导致的球差151 *x])Y~oQ 参考文献152 Q`D~5ci 附录A傅里叶变换153 %K`% *D A.1一维傅里叶变换153 O<"}|nbmQ[ A.2二维傅里叶变换154 wsN?[=l{s A.3三维傅里叶变换154 Bck7\ A.4傅里叶变换定理156 jm0- y% 附录B汉克尔变换158 m&\h4$[kql 附录CDelta函数160 2viM)+ 索引162 9C[ywp ]dk8lZ;bo
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