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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。 KhWt9=9 NH$!<ffz
[attachment=118537] `#Yv(a2TY '|jN!y^2p
/W @k: 0CtPq`! 目录 s2N~p^ 中译本序 $!m (S&f 原书前言 %s(Ri6R& 第1章引言1
%1jlXa 1.1光学成像理论的*新进展1 kbR!iPM-; 1.2本书内容概述2 [\|p~Qb)s 参考文献4 VW%eB 第2章衍射理论5 l`M7a9*U 2.1惠更斯–菲涅耳原理5 j3kcNb 2.1.1衍射的描述5 QV_e6r1t#m 2.1.2夫琅禾费与菲涅耳衍射6 cCWk^lF], 2.1.3惠更斯–菲涅耳原理的数学表达7 nN|1cJ'.Fk 2.2基尔霍夫标量衍射理论8 y wf@G;
fK 2.2.1格林函数8 :TTZ@ q 2.2.2基尔霍夫衍射积分9 "6}
#65 2.2.3基尔霍夫边界条件10 /^jV-Z` 2.2.4菲涅耳–基尔霍夫衍射方程11 fdCN?p[_ 2.3瑞利–索末菲衍射理论11 u,f$cR 2.3.1第一瑞利–索末菲衍射积分12 A]WR-0Z7 2.3.2第二瑞利–索末菲衍射积分13 u&7c2|Q 2.3.3徳拜近似14 KgCQ4w9 2.4傍轴近似14 {Bd 0 2.4.1菲涅耳近似15 9[7Gxmf 2.4.2夫琅禾费近似16 hOTqbd} 2.5不同小孔的菲涅耳衍射17 THXG~3J< 2.5.1圆孔衍射17 ybNy"2Wk 2.5.2圆屏衍射19 FfET45"l 2.5.3锯齿孔径衍射21 kNnI$(H"H 2.5.4“甜甜圈”孔径衍射24 B+w< 0No 参考文献26 ^XbN&'^,HL 第3章点扩散函数28 *H''.6 3.1透镜的透过率28 >qT4'1S*g 3.2透镜的衍射30 -NgL4?p= 3.2.1圆透镜32 y"o@?bny 3.2.2环形透镜36 x,~ ys4 3.2.3“甜甜圈”形透镜37 D3MRRv# 3.3相干像的形成38 =u,8(:R]s 3.3.1透镜成像规律40 J<'7z%2w 3.3.2散焦效应42 +_E\Omcw 3.3.3阿贝成像理论44 kd3vlp 3.4空间不变特性47 41'|~3\X 3.5非相干成像51 q=+AN</ 参考文献52 }vGWlNd#g 第4章传递函数分析53 G&?,L:^t 4.1传递函数介绍53 fSL'+l3 4.2相干传递函数57 Vr1yj 4.3光学传递函数60 ='"hB~[ 4.3.1圆透镜61 JXa5snh{h 4.3.2环形透镜64 N)tqjq 4.4三维传递函数的投影与截面65 (tLAJ_v!.K 4.4.1厚平面物体65 @UG%B7 4.4.2薄物体66 mO1r~-~AJ 4.4.3线物体67 *53@%9 {u 4.4.4点物体68 )t#v55M 4.5聚焦和轴上传递函数69 -%g&O-i\ 4.5.1聚焦传递函数69 HAtf/E] 4.5.2轴上传递函数71 `ywI+^b 4.6相干成像和非相干成像的比较72 ?-HLP%C(' 4.7空间滤波原理及应用74 m+7/ebj{A 4.7.1正弦光栅图像76 ]@rt/ eX 4.7.2相衬图像77 zP(UaSXz/ 4.7.3光学数据处理78 aGRD`ra 4.7.4其他的空间滤波器80 TODTR7yGo 参考文献81 %0<-5&GE 第5章超短脉冲光束成像83 E#L"*vh 5.1超短脉冲光束的产生83 E/6@>.T?' 5.2超短脉冲光束的时间和光谱分布85 *=p[;V 5.3脉冲光束照射下的衍射87 h jCkj(b 5.3.1圆孔87 OlwORtWzZ 5.3.2圆屏91 @VVDN
5.3.3锯齿孔92 D') m8:> 5.4材料色散对透镜透过率的影响94 (>
{CwtH][ 5.5薄透镜的点扩散函数95 #,4CeD|(D, 5.5.1色差效应96 p!wx10b 5.5.2降低色度的方法98 {@7{!I|eD 5.5.3单点的时间相关图像100 lNQ8$b 5.6薄透镜的传递函数102 N;A#K7A[@ 5.6.1相干传递函数102 P t)Ni 5.6.2光学传递函数105 U fzA/ 参考文献108 2Kg+SLU[~ 第6章高数值孔径物镜成像109 _K#LOSMfj/ 6.1高数值孔径物镜的影响109 "B~ow{3 6.2德拜理论111 U~)i&":sN 6.2.1德拜近似111 ^q$m>|KI 6.2.2圆透镜的德拜积分112 Q#2gjR r 6.2.3傍轴近似114 @0mR_\u\ 6.3切趾函数115 zv%9?: 6.3.1正弦条件116 g+xA0qW 6.3.2赫歇尔条件118 mK>c+ u) 6.3.3均匀投影条件119 rphfW: 6.3.4亥姆霍兹条件119 u0M? l 6.4传递函数120 Y\sSW0ZX 6.4.1相干传递函数120 :*`5|'G} 6.4.2光学传递函数122 M2.Pf s 6.5矢量德拜理论124 wy1xZQ<5 6.5.1矢量德拜积分124 :k"VR,riF 6.5.2焦面矢量点扩散函数126 O6[, K1, 6.6电介质界面的矢量点扩展函数128 f.~-31 6.6.1单电介质界面129 ?<l,a!V'6 6.6.2多介质界面132 %e71BZo~^s 参考文献134 Ca?:x tt 第7章有像差成像135 (1|_Nr 7.1有像差的衍射积分135 b/I_iJ8t 7.1.1存在像差的德拜积分135 Jbmi[`O 7.1.2斯特列尔强度137 YXdd=F 7.2像差函数的展开138 %O!~!'
7.2.1位移定理138 @
z{E 7.2.2泽尼克圆多项式138 b&i0)/; 7.3初级像差139 "|\G[xLOaW 7.3.1初级像差的定义139 /tu+L6 7.3.2初级像差的表示140 me7? 7.3.3存在初级像差时的衍射图样144 k6pXc<]8 7.4初级像差的容限条件146 #:Tb(R 7.4.1瑞利四分之一波长准则146 '}Tf9L% 7.4.2马雷查尔判据146 *A>I)a<: 7.5折射率不匹配引起的像差147 o!";&\,Ip 7.5.1介质界面引起的球差147 C|@6rr9TA 7.5.2由盖玻片导致的球差150 ^x:%_yGY 7.6物镜管长变化导致的球差151 U1Z.#ETnM 参考文献152 !@r1B`]j+" 附录A傅里叶变换153 h^tU*"
A.1一维傅里叶变换153 R43yr+p A.2二维傅里叶变换154 ^o*$OM7x A.3三维傅里叶变换154 [xTu29X. A.4傅里叶变换定理156 *gJ:irah 附录B汉克尔变换158 ~ PO)>; 附录CDelta函数160 *G<K@k 索引162 ~BSIp
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