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cyqdesign 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。 t{-*@8Ke  
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目录 *?pnTQs^  
中译本序 FQ"ED:lks  
原书前言 k=4C"   
第1章引言1 f^)iv ]p  
1.1光学成像理论的*新进展1 .hRtQU  
1.2本书内容概述2 T3NH8nH9"z  
参考文献4 &NX7  
第2章衍射理论5 39~te%;C7  
2.1惠更斯–菲涅耳原理5 u7S C_3R  
2.1.1衍射的描述5 eD|"?@cE  
2.1.2夫琅禾费与菲涅耳衍射6 ~t1?oJ  
2.1.3惠更斯–菲涅耳原理的数学表达7 .I0M'L~!/L  
2.2基尔霍夫标量衍射理论8 Vn65:" O  
2.2.1格林函数8 }wZsM[NDB  
2.2.2基尔霍夫衍射积分9 sI6I5  
2.2.3基尔霍夫边界条件10 -/:!AxIH  
2.2.4菲涅耳–基尔霍夫衍射方程11 ,3 [FD9  
2.3瑞利–索末菲衍射理论11 \dbaY:(  
2.3.1第一瑞利–索末菲衍射积分12 Bbtc[@"X  
2.3.2第二瑞利–索末菲衍射积分13 3hVuC1;"  
2.3.3徳拜近似14 ^Y%<$IFG  
2.4傍轴近似14 s"5nfl  
2.4.1菲涅耳近似15 \D1@UyE  
2.4.2夫琅禾费近似16 nRyx2\Py+  
2.5不同小孔的菲涅耳衍射17 mU]pK5  
2.5.1圆孔衍射17 >a bp se  
2.5.2圆屏衍射19 w"O{@2B3:H  
2.5.3锯齿孔径衍射21 LLL;SNY  
2.5.4“甜甜圈”孔径衍射24 u2OrH3E4E3  
参考文献26 e8M0Lz#}  
第3章点扩散函数28 YU XxQ|  
3.1透镜的透过率28 6tGF  
3.2透镜的衍射30 MEu{'[C  
3.2.1圆透镜32 >2v<;.  
3.2.2环形透镜36 $pIo`F _W  
3.2.3“甜甜圈”形透镜37 +,Or^p O=  
3.3相干像的形成38 k;K-6<^h  
3.3.1透镜成像规律40 Z_a@,k:+[  
3.3.2散焦效应42 =b8u8*ua  
3.3.3阿贝成像理论44 9fWR8iV  
3.4空间不变特性47 F2{SC?U  
3.5非相干成像51 R?y_tho4A  
参考文献52 p(cnSvg  
第4章传递函数分析53 S|T_<FCY  
4.1传递函数介绍53 DXFDs=u  
4.2相干传递函数57 fCZ"0P3(  
4.3光学传递函数60 m.<or?l'y>  
4.3.1圆透镜61 f\r"7j  
4.3.2环形透镜64 G.$KP  
4.4三维传递函数的投影与截面65 E@6gTx*  
4.4.1厚平面物体65 |)br-?2  
4.4.2薄物体66 M& )yr^  
4.4.3线物体67 1]Cd fj6@  
4.4.4点物体68 2`rJr  
4.5聚焦和轴上传递函数69 S<jiy<|`  
4.5.1聚焦传递函数69 *^RoI  
4.5.2轴上传递函数71 #R7hk5/8n}  
4.6相干成像和非相干成像的比较72 B%`| W@v  
4.7空间滤波原理及应用74 M`7[hr  
4.7.1正弦光栅图像76 ?B@3A)a  
4.7.2相衬图像77 [mj=m?j  
4.7.3光学数据处理78 2jlz#Sk  
4.7.4其他的空间滤波器80 $Ld-lQsL  
参考文献81 hL&7D @  
第5章超短脉冲光束成像83 H/k]u)Gtv  
5.1超短脉冲光束的产生83 N<<O(r  
5.2超短脉冲光束的时间和光谱分布85 !? H:?  
5.3脉冲光束照射下的衍射87 -8vGvI>  
5.3.1圆孔87 5s;@;V  
5.3.2圆屏91 H=w6  
5.3.3锯齿孔92 CEBu[TT/9  
5.4材料色散对透镜透过率的影响94 &gW<v\6,  
5.5薄透镜的点扩散函数95 mY[*Cj3WJ  
5.5.1色差效应96 DC8\v+K  
5.5.2降低色度的方法98 n2:Uu>/  
5.5.3单点的时间相关图像100 -[&Z{1A4x4  
5.6薄透镜的传递函数102 0l/7JH_@V  
5.6.1相干传递函数102 K9Onjs% U  
5.6.2光学传递函数105 s];0-65)  
参考文献108 Q&lb]U+\u  
第6章高数值孔径物镜成像109 W7(5z  
6.1高数值孔径物镜的影响109 IWm@pfC+g  
6.2德拜理论111 -ik=P ]?  
6.2.1德拜近似111 N"tX K  
6.2.2圆透镜的德拜积分112 I2pE}6q  
6.2.3傍轴近似114 t=My=pG  
6.3切趾函数115 .mg0L\  
6.3.1正弦条件116 +>AVxV=A#  
6.3.2赫歇尔条件118 X}5"ZLa7l  
6.3.3均匀投影条件119 U#- 5",X|  
6.3.4亥姆霍兹条件119 F>^KXq:Z  
6.4传递函数120 r_FI5f  
6.4.1相干传递函数120 '4D7:  
6.4.2光学传递函数122 BHS@whj  
6.5矢量德拜理论124 ,Z :2ba  
6.5.1矢量德拜积分124 #T8jHnI  
6.5.2焦面矢量点扩散函数126 B5h)F> &G  
6.6电介质界面的矢量点扩展函数128 W#kyD)(F  
6.6.1单电介质界面129 GT80k]e.  
6.6.2多介质界面132 O/$41mK+!  
参考文献134 O*lIZ,!n  
第7章有像差成像135 3]@wa!`  
7.1有像差的衍射积分135 ?R4u>AHS@  
7.1.1存在像差的德拜积分135 b|may/xWH  
7.1.2斯特列尔强度137 Hw toa,  
7.2像差函数的展开138 M?;YpaSe+  
7.2.1位移定理138 UUM:*X  
7.2.2泽尼克圆多项式138 :Ig9n :  
7.3初级像差139 b$pCp`/MT  
7.3.1初级像差的定义139 ew~uOG+  
7.3.2初级像差的表示140 `Fe/=]< $  
7.3.3存在初级像差时的衍射图样144 7q 5 \]J[  
7.4初级像差的容限条件146 T~SkFZ  
7.4.1瑞利四分之一波长准则146 ]/3!t=La  
7.4.2马雷查尔判据146 f_;tFP B  
7.5折射率不匹配引起的像差147 +W$uHQq  
7.5.1介质界面引起的球差147 ME$J?3r  
7.5.2由盖玻片导致的球差150 wr(*RI"  
7.6物镜管长变化导致的球差151 wlh%{l  
参考文献152 jq_4x[  
附录A傅里叶变换153 R<hsG%BS(D  
A.1一维傅里叶变换153 &B1!,joH~  
A.2二维傅里叶变换154 7L6^IK  
A.3三维傅里叶变换154 MSp) Jc  
A.4傅里叶变换定理156 /QCg E ~  
附录B汉克尔变换158 &oJ[ *pQ  
附录CDelta函数160 |oX9SUl  
索引162 qI tbY%  
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