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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。 jn#Ok@tZ  
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目录 r9$7P?zm  
中译本序 YveNsn  
原书前言 9Q:}VpT~nG  
第1章引言1 .$s=E8fW  
1.1光学成像理论的*新进展1 tk'3Q1L  
1.2本书内容概述2 $iOkn|~<@W  
参考文献4 ~+Ows  
第2章衍射理论5 {iq)[)n  
2.1惠更斯–菲涅耳原理5 %y R~dt'  
2.1.1衍射的描述5 uqK[p^{  
2.1.2夫琅禾费与菲涅耳衍射6 DK }1T  
2.1.3惠更斯–菲涅耳原理的数学表达7 )*_n/^m  
2.2基尔霍夫标量衍射理论8 t$5)6zG  
2.2.1格林函数8 cK6IyJx-  
2.2.2基尔霍夫衍射积分9 G,A;`:/  
2.2.3基尔霍夫边界条件10 M;1B}x@  
2.2.4菲涅耳–基尔霍夫衍射方程11 H"%SzU  
2.3瑞利–索末菲衍射理论11 If%**o  
2.3.1第一瑞利–索末菲衍射积分12 ~VaO,8&+L  
2.3.2第二瑞利–索末菲衍射积分13 6 +x>g  
2.3.3徳拜近似14 {ZD'l5jU  
2.4傍轴近似14 ,)P6fa/  
2.4.1菲涅耳近似15 eHH qm^1z  
2.4.2夫琅禾费近似16 ,P$Crs[  
2.5不同小孔的菲涅耳衍射17 R#33AC CX  
2.5.1圆孔衍射17 6'QlC+E  
2.5.2圆屏衍射19 @-5V~itW  
2.5.3锯齿孔径衍射21 =1h> N/VJ  
2.5.4“甜甜圈”孔径衍射24 &g\?znF]H  
参考文献26 &Un^ _M  
第3章点扩散函数28 qlIbnyP<  
3.1透镜的透过率28 DF~{i{  
3.2透镜的衍射30 J-+p]xG  
3.2.1圆透镜32 3M<T}>  
3.2.2环形透镜36 ^+q4*X6VB  
3.2.3“甜甜圈”形透镜37 {B+{2;Zk  
3.3相干像的形成38 L4H5#?'  
3.3.1透镜成像规律40 {_1zIt|  
3.3.2散焦效应42 fDIKR[B  
3.3.3阿贝成像理论44  *"K7<S[  
3.4空间不变特性47 d@,3P)?  
3.5非相干成像51 a]8}zSUK  
参考文献52 Ncle8=8  
第4章传递函数分析53 LFV',1+  
4.1传递函数介绍53 $Y31Y A  
4.2相干传递函数57 \' ;zD-MX  
4.3光学传递函数60 \)m V2r!%  
4.3.1圆透镜61 xyc`p[n &  
4.3.2环形透镜64 S#l6=zI7^R  
4.4三维传递函数的投影与截面65 e x`mu E  
4.4.1厚平面物体65 6I,4 6 XZ-  
4.4.2薄物体66 GK-__Y.  
4.4.3线物体67 g$$j:U*-  
4.4.4点物体68 !xo; $4  
4.5聚焦和轴上传递函数69 r2;)VS  
4.5.1聚焦传递函数69 VN!+r7w'  
4.5.2轴上传递函数71 T|FF&|Pk  
4.6相干成像和非相干成像的比较72 H@!kgaNF  
4.7空间滤波原理及应用74 Wo8.tu-2  
4.7.1正弦光栅图像76 NgPY/R>  
4.7.2相衬图像77 8WvQ[cd  
4.7.3光学数据处理78 Mk$Pt  
4.7.4其他的空间滤波器80 @-F[3`HeA  
参考文献81 0-a[[hL?  
第5章超短脉冲光束成像83 Y<oDv`a Z0  
5.1超短脉冲光束的产生83 &fu J%  
5.2超短脉冲光束的时间和光谱分布85 3 h~U)mg  
5.3脉冲光束照射下的衍射87 Oe:_B/l  
5.3.1圆孔87 [j^c&}0  
5.3.2圆屏91 `L1lGlt  
5.3.3锯齿孔92 ( [m[<  
5.4材料色散对透镜透过率的影响94 It8m]FN  
5.5薄透镜的点扩散函数95 !>Ru= $9  
5.5.1色差效应96 |<Gq^3 2  
5.5.2降低色度的方法98 ra*(.<&  
5.5.3单点的时间相关图像100 +`H{  
5.6薄透镜的传递函数102 %~A$cc  
5.6.1相干传递函数102 D%NVqk|  
5.6.2光学传递函数105 1ZK~i  
参考文献108 voAen&>!  
第6章高数值孔径物镜成像109 -3 2?]LN}  
6.1高数值孔径物镜的影响109 z3X:.%  
6.2德拜理论111 _onEXrM  
6.2.1德拜近似111 >4N=P0=  
6.2.2圆透镜的德拜积分112 Udbz;^(  
6.2.3傍轴近似114 Kgw_c:/'  
6.3切趾函数115  %SSBXWP  
6.3.1正弦条件116 q VcZF7  
6.3.2赫歇尔条件118 ;$= GrR  
6.3.3均匀投影条件119 5? rR'0  
6.3.4亥姆霍兹条件119 _YM]U`*  
6.4传递函数120 ^w*$qzESy  
6.4.1相干传递函数120 }qhNz0*  
6.4.2光学传递函数122 PC3-X['[  
6.5矢量德拜理论124 hd E?%A  
6.5.1矢量德拜积分124 CF?TW  
6.5.2焦面矢量点扩散函数126 jLLZZPBK  
6.6电介质界面的矢量点扩展函数128 kbF+aS  
6.6.1单电介质界面129 3S_H hvB  
6.6.2多介质界面132 5QoU&Hv  
参考文献134 GE0,d  
第7章有像差成像135 .oR_r1\y  
7.1有像差的衍射积分135 DoYzTSWx  
7.1.1存在像差的德拜积分135 !e"TWO*X  
7.1.2斯特列尔强度137 uI*2}Q   
7.2像差函数的展开138 xf?6_=  
7.2.1位移定理138 ^.f`6 6/  
7.2.2泽尼克圆多项式138 mI$3[ #+  
7.3初级像差139 H#+?)<UQ  
7.3.1初级像差的定义139 &InMI#0mV  
7.3.2初级像差的表示140 jdF~0#vH  
7.3.3存在初级像差时的衍射图样144 pd1V8PZSG  
7.4初级像差的容限条件146 O)4P)KAO<  
7.4.1瑞利四分之一波长准则146 i[wEH1jR  
7.4.2马雷查尔判据146 d^Jf(NE0Yo  
7.5折射率不匹配引起的像差147 AX= 4{b'  
7.5.1介质界面引起的球差147 DY~zi  
7.5.2由盖玻片导致的球差150 qAF.i^  
7.6物镜管长变化导致的球差151 Z} 8 m]I  
参考文献152 itg PG  
附录A傅里叶变换153 JZS#Q\JN  
A.1一维傅里叶变换153 1tNmiAu  
A.2二维傅里叶变换154 XtV=Gr8"  
A.3三维傅里叶变换154 Dm.tYG  
A.4傅里叶变换定理156 lVmm`q6n9  
附录B汉克尔变换158 < x==T4n/  
附录CDelta函数160 =h{j F7  
索引162 b2Jgg&?G  
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