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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。 q[TW 9P# <T7
[attachment=118537] v v]rXJu1 JV;-P=o1B
e*pYlm 7_ao?}g 目录 |oTA$bln 中译本序 8&++S> < 原书前言 AHdh]pfH 第1章引言1 nHIW_+<Mf 1.1光学成像理论的*新进展1 k>!A~gfP~ 1.2本书内容概述2 P~u~`eH* 参考文献4 Hb@PQcj 第2章衍射理论5 _A=Pr_kN 2.1惠更斯–菲涅耳原理5 6F08$,%Y 2.1.1衍射的描述5 H1a<&7 2.1.2夫琅禾费与菲涅耳衍射6 =l1O9/\9 2.1.3惠更斯–菲涅耳原理的数学表达7 +{@hD+ 2.2基尔霍夫标量衍射理论8 I]0
D*z 2.2.1格林函数8 1n EW'F 2.2.2基尔霍夫衍射积分9 5hE mXZ% 2.2.3基尔霍夫边界条件10 DeGcS1_? 2.2.4菲涅耳–基尔霍夫衍射方程11 H+Se 2.3瑞利–索末菲衍射理论11 (-esUOB. 2.3.1第一瑞利–索末菲衍射积分12 qb>mUS 2.3.2第二瑞利–索末菲衍射积分13 wQ~F%rQ$ 2.3.3徳拜近似14 F@jyTIS^ 2.4傍轴近似14 HbQ+:B] 2.4.1菲涅耳近似15 |9fGn@- 2.4.2夫琅禾费近似16 m7NrS?7 2.5不同小孔的菲涅耳衍射17 SMbhJ}\O 2.5.1圆孔衍射17 *N3X"2X: 2.5.2圆屏衍射19 KcF#c_f
2.5.3锯齿孔径衍射21 w$z]Z- 2.5.4“甜甜圈”孔径衍射24 VVm8bl.q 参考文献26 W5zlU2 第3章点扩散函数28 E~'QC 3.1透镜的透过率28 ;8>
TD&]{ 3.2透镜的衍射30 [E4#|w 3.2.1圆透镜32 a29rD$ 3.2.2环形透镜36 l|'{Cb
3.2.3“甜甜圈”形透镜37 ?;?$\b= 3.3相干像的形成38 6@cT;=W;xj 3.3.1透镜成像规律40 ul[+vpH9 3.3.2散焦效应42 \EOPlyf8x 3.3.3阿贝成像理论44 D?}K|z LQ 3.4空间不变特性47 wEMg~Hh 3.5非相干成像51 %TA@-tK= 参考文献52 yfCdK-9+B 第4章传递函数分析53 }@avGt;v 4.1传递函数介绍53 FvV:$V| 4.2相干传递函数57 V~_aM@q1 4.3光学传递函数60
9ld'SB:# 4.3.1圆透镜61 =#sr4T 4.3.2环形透镜64 7S)u7 4.4三维传递函数的投影与截面65 18kzR6(W 4.4.1厚平面物体65 gDBdaxR< 4.4.2薄物体66 V
j"B/@ 4.4.3线物体67 .m_-L
Y- 4.4.4点物体68 3( `NHS~h 4.5聚焦和轴上传递函数69 K!BS?n; 4.5.1聚焦传递函数69 )H`1CcT 4.5.2轴上传递函数71 mQy!*0y 4.6相干成像和非相干成像的比较72 zTQTmO 4.7空间滤波原理及应用74 @"gWvs 4.7.1正弦光栅图像76 B|(M xR6m 4.7.2相衬图像77 x cA5 4.7.3光学数据处理78 mu#
a 4.7.4其他的空间滤波器80 Qg' {RAV8 参考文献81 l~i&r?,]^ 第5章超短脉冲光束成像83 FCMV1, 5.1超短脉冲光束的产生83 !e0~|8 5.2超短脉冲光束的时间和光谱分布85 uf<nVdC. 5.3脉冲光束照射下的衍射87 qZ|>{^a* 5.3.1圆孔87 hRKA,u/G 5.3.2圆屏91 CAvyS 5.3.3锯齿孔92 tNbZ{=I> 5.4材料色散对透镜透过率的影响94 o2#_CdU 5.5薄透镜的点扩散函数95 tsvh/)V 5.5.1色差效应96 R@Kzdeo 5.5.2降低色度的方法98 7"0l>0 \ 5.5.3单点的时间相关图像100 N56/\1R 5.6薄透镜的传递函数102 x=~$ik++ 5.6.1相干传递函数102 lay)I11-> 5.6.2光学传递函数105 wtpz ef= 参考文献108
>^q7:x\ 第6章高数值孔径物镜成像109 `X ;2lgL 6.1高数值孔径物镜的影响109 mcFJ__3MAV 6.2德拜理论111 (c=.?{U 6.2.1德拜近似111 iR(jCD?) Y 6.2.2圆透镜的德拜积分112 !w}cKm 6.2.3傍轴近似114 ytg' {) 6.3切趾函数115 _BP!{~&; 6.3.1正弦条件116 WfF~\DlrD 6.3.2赫歇尔条件118 TowRY=#jiS 6.3.3均匀投影条件119 1L\\](^
3 6.3.4亥姆霍兹条件119 [c_o.`S_\ 6.4传递函数120 (^4V]N& 6.4.1相干传递函数120 D?:AHj%gW 6.4.2光学传递函数122 aS,M=uqqK 6.5矢量德拜理论124 ;+-M+9"?O 6.5.1矢量德拜积分124 wW?/`>@ 6.5.2焦面矢量点扩散函数126 o@!Uds0 6.6电介质界面的矢量点扩展函数128 MhXJ /bup 6.6.1单电介质界面129 mM6X0aM 6.6.2多介质界面132 F T/STI 参考文献134 w%L::Z4 第7章有像差成像135 7 _*k<W7| 7.1有像差的衍射积分135 -SGoE= 7.1.1存在像差的德拜积分135 e0; KmQjG 7.1.2斯特列尔强度137 ZN `D!e6 7.2像差函数的展开138 pX~X{JTaL) 7.2.1位移定理138 \2Atm,#4 7.2.2泽尼克圆多项式138 R%\K<#^\ 7.3初级像差139 OPtFz6 7.3.1初级像差的定义139 {InD/l'v6n 7.3.2初级像差的表示140 N& 683z 7.3.3存在初级像差时的衍射图样144 GjD^\d/ 7.4初级像差的容限条件146 zF-R$_]av 7.4.1瑞利四分之一波长准则146 }cPH}[$zF 7.4.2马雷查尔判据146 7)U08" 7.5折射率不匹配引起的像差147 }>
pNf 7.5.1介质界面引起的球差147 EFqYEDXW 7.5.2由盖玻片导致的球差150 7I0[Ii 7.6物镜管长变化导致的球差151 nhZ^`mP 参考文献152 PZjK6]N\ 附录A傅里叶变换153 j{?ogFfi A.1一维傅里叶变换153 f0d*% A.2二维傅里叶变换154 p|f5w"QcH A.3三维傅里叶变换154 +8#hi5e A.4傅里叶变换定理156 b|'{f? 附录B汉克尔变换158 Pv#>j\OR& 附录CDelta函数160 aR0'$*3E 索引162 c ?H@HoF I"5VkeIx
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