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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。 p4kK"
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[attachment=118537] i+lq:St 3K/]{ dkD
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}P[ K<WowU 目录 "Nz"|-3Irv 中译本序 ZVit]3hd 原书前言 /nEK|.j 第1章引言1 uzLm TmM+ 1.1光学成像理论的*新进展1 q6x}\$mL 1.2本书内容概述2 iTF%}( 参考文献4 >
kwhZ/x 第2章衍射理论5 )QmmI[,tq 2.1惠更斯–菲涅耳原理5 |:u5R% 2.1.1衍射的描述5 g;:3I\ L 2.1.2夫琅禾费与菲涅耳衍射6 4#I=n~8a 2.1.3惠更斯–菲涅耳原理的数学表达7 #G\-ftA & 2.2基尔霍夫标量衍射理论8 =PnNett}a 2.2.1格林函数8 !#E-p?O. 2.2.2基尔霍夫衍射积分9 @Y+kg 2.2.3基尔霍夫边界条件10 ]{I>HA5[ 2.2.4菲涅耳–基尔霍夫衍射方程11 U@(8)[?nxn 2.3瑞利–索末菲衍射理论11 %{me<\( 2.3.1第一瑞利–索末菲衍射积分12 {xP-p"?p 2.3.2第二瑞利–索末菲衍射积分13 jP<6Q|5F 2.3.3徳拜近似14 TT){15T;" 2.4傍轴近似14 b>d]= u 2.4.1菲涅耳近似15 mXsSOAD< 2.4.2夫琅禾费近似16 x_l8&RIB* 2.5不同小孔的菲涅耳衍射17 w[G-=>; 2.5.1圆孔衍射17 ?wjk=hM2 2.5.2圆屏衍射19 r\y\]AmF 2.5.3锯齿孔径衍射21 `[ZA#8Ma 2.5.4“甜甜圈”孔径衍射24 #}8VUbJ 参考文献26 7JY9#+?p> 第3章点扩散函数28 |@?='E?h 3.1透镜的透过率28 "'>fTk_ 3.2透镜的衍射30 g1B P 3.2.1圆透镜32 ]]5(:>l 3.2.2环形透镜36 d Z+7S`{ 3.2.3“甜甜圈”形透镜37 e`5:46k| 3.3相干像的形成38 m5hu;>gt 3.3.1透镜成像规律40 }Fu2%L> 3.3.2散焦效应42 h}S2b@e| 3.3.3阿贝成像理论44 Q1H.2JXr 3.4空间不变特性47 D^{jXNDNO 3.5非相干成像51 6S(`Bw8h 参考文献52 !=+;9Ry$z 第4章传递函数分析53 !
e?=g%( 4.1传递函数介绍53 'n?"f |G 4.2相干传递函数57 F-$NoEL 4.3光学传递函数60 p%OVl[^jp 4.3.1圆透镜61 E>"SC\#7 4.3.2环形透镜64 `"$9L[> 4.4三维传递函数的投影与截面65 wOH 3[SKo 4.4.1厚平面物体65 u4[JDB7tH 4.4.2薄物体66 E,4*a5Fi 4.4.3线物体67 I."s&]FZ 4.4.4点物体68 Zh?n;n} 4.5聚焦和轴上传递函数69 YT@H^= 4.5.1聚焦传递函数69 lDs C>L-F 4.5.2轴上传递函数71 gX*
&RsF 4.6相干成像和非相干成像的比较72 eJEcLK3u 4.7空间滤波原理及应用74 <F|S<\Y. 4.7.1正弦光栅图像76 |J^I8gx+ 4.7.2相衬图像77 &(20*Vn,O 4.7.3光学数据处理78 BJsN~`=r 4.7.4其他的空间滤波器80 ork{a.1-_w 参考文献81 8#Y_]Z?) 第5章超短脉冲光束成像83 pFwe&_u] 5.1超短脉冲光束的产生83 ?W&ajH_T 5.2超短脉冲光束的时间和光谱分布85 XK(aH~7xme 5.3脉冲光束照射下的衍射87 wJ7Fnj>u% 5.3.1圆孔87 =e6!U5
f 5.3.2圆屏91 Lf8{']3 5.3.3锯齿孔92 H#bu3*' 5.4材料色散对透镜透过率的影响94 fl*49-d 5.5薄透镜的点扩散函数95 @$wfE\_L 5.5.1色差效应96 R7x*/? 5.5.2降低色度的方法98 'qidorT>N 5.5.3单点的时间相关图像100 U,aMv[Z B 5.6薄透镜的传递函数102 /NVyzM51V 5.6.1相干传递函数102 _Aw-{HE' 5.6.2光学传递函数105 1rh2!4)7 参考文献108 QX9['B< 第6章高数值孔径物镜成像109 JOki4N 6.1高数值孔径物镜的影响109 QmsS,Zljo 6.2德拜理论111 'gk^NAG2^E 6.2.1德拜近似111 az Oib=3fz 6.2.2圆透镜的德拜积分112 "%=K_WJ? 6.2.3傍轴近似114 0fR?zT? 6.3切趾函数115 `iwGPG! 6.3.1正弦条件116 )KY U[ 6.3.2赫歇尔条件118 9cMMkOM J 6.3.3均匀投影条件119 W1Om$S1 6.3.4亥姆霍兹条件119 YMn=9EUp 6.4传递函数120 @OC*:?!4 6.4.1相干传递函数120 QFEc?sEe 6.4.2光学传递函数122 A2B]E,JMp 6.5矢量德拜理论124 w)gMJX/0yw 6.5.1矢量德拜积分124 g^:7mG6C 6.5.2焦面矢量点扩散函数126 75']fFO@! 6.6电介质界面的矢量点扩展函数128 W1UqvaR 6.6.1单电介质界面129 4rNuAK`2 6.6.2多介质界面132 e73zpF 参考文献134 rVnolA*% 第7章有像差成像135 :?7^STc 7.1有像差的衍射积分135 a3BlydSlf 7.1.1存在像差的德拜积分135 0ac'<;9]zP 7.1.2斯特列尔强度137 `I5So-^&z 7.2像差函数的展开138 ;3sJ7%`v 7.2.1位移定理138 iIg99c7/&9 7.2.2泽尼克圆多项式138 )`m/vYKWL 7.3初级像差139 [JVUa2Sm 7.3.1初级像差的定义139 Il<ezD{ 7.3.2初级像差的表示140 R6G%_,p$7 7.3.3存在初级像差时的衍射图样144 y1Yrf,E
m= 7.4初级像差的容限条件146 $
?YSAD1 7.4.1瑞利四分之一波长准则146 ~ponYc.Y 7.4.2马雷查尔判据146 Yo2n[ 7.5折射率不匹配引起的像差147 lQer|?# 7.5.1介质界面引起的球差147 6XGqZ!2 7.5.2由盖玻片导致的球差150 {hKf
'd9E 7.6物镜管长变化导致的球差151 :FI4GR*? 参考文献152 i>@"& 附录A傅里叶变换153 2aW"t.[j A.1一维傅里叶变换153 Qx[
nR/ A.2二维傅里叶变换154 B_|jDH#RyJ A.3三维傅里叶变换154 WR4 \dsgCU A.4傅里叶变换定理156 Dad*6;+N 附录B汉克尔变换158 K#'{Ko 附录CDelta函数160 ^2!l/(? 索引162 Vu1X@@z ?rv5Z^D'
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