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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。 PMV,*`"9"A  
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(xRcG+3];  
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目录 -Ou.C7ol  
中译本序 XWyP'\  
原书前言 3RT\G0?8f  
第1章引言1 stBe ^C  
1.1光学成像理论的*新进展1 H(rD*R[  
1.2本书内容概述2 )1KyUQ\e  
参考文献4 +a 1iZ bh  
第2章衍射理论5 +E_yEH7_)  
2.1惠更斯–菲涅耳原理5 \ "$$c  
2.1.1衍射的描述5 IT&,?u%  
2.1.2夫琅禾费与菲涅耳衍射6 y,3ZdY"  
2.1.3惠更斯–菲涅耳原理的数学表达7 ]L7A$sTUQ  
2.2基尔霍夫标量衍射理论8 fyA-*)oHv  
2.2.1格林函数8 Zo yO[#  
2.2.2基尔霍夫衍射积分9 $[n:IDa*@1  
2.2.3基尔霍夫边界条件10 HP1QI/*v  
2.2.4菲涅耳–基尔霍夫衍射方程11 @q q"X'3t  
2.3瑞利–索末菲衍射理论11 p2{7+m  
2.3.1第一瑞利–索末菲衍射积分12 +ovK~K $A  
2.3.2第二瑞利–索末菲衍射积分13 G+t:]\  
2.3.3徳拜近似14 $t(v `,  
2.4傍轴近似14 |f#hGk6  
2.4.1菲涅耳近似15 m(6d3P  
2.4.2夫琅禾费近似16 A>1$?A8Q  
2.5不同小孔的菲涅耳衍射17 q`b6if"  
2.5.1圆孔衍射17 >m,hna]RZ  
2.5.2圆屏衍射19 AXW.`~ 4  
2.5.3锯齿孔径衍射21 t'l4$}(  
2.5.4“甜甜圈”孔径衍射24 bYnq,JRA  
参考文献26 J-5>+E,nZ  
第3章点扩散函数28 _y_}/  
3.1透镜的透过率28 ;*M@LP{*L  
3.2透镜的衍射30 y]m: {  
3.2.1圆透镜32 MMs~f*  
3.2.2环形透镜36 Y(.e e%;,  
3.2.3“甜甜圈”形透镜37 VTM* 1uXS>  
3.3相干像的形成38 .qO4ceW2-~  
3.3.1透镜成像规律40 :^v Q4/,  
3.3.2散焦效应42 u;-&r'J>  
3.3.3阿贝成像理论44 2Lf,~EV  
3.4空间不变特性47 )Y7H@e\1  
3.5非相干成像51 3k`Q]O=OU  
参考文献52 $`E?=L`$  
第4章传递函数分析53 Pwl*5/l  
4.1传递函数介绍53  D}98ZKi  
4.2相干传递函数57 ^{4BcM7eH  
4.3光学传递函数60 yx :^*/  
4.3.1圆透镜61 K8;SE !  
4.3.2环形透镜64 iZ-R%-}B  
4.4三维传递函数的投影与截面65 5@w6pda  
4.4.1厚平面物体65 1 :p'  
4.4.2薄物体66 nn_O"fZi  
4.4.3线物体67 hul,Yd) Z  
4.4.4点物体68 wtY)(k a  
4.5聚焦和轴上传递函数69 :o>=^N  
4.5.1聚焦传递函数69 $nO~A7  
4.5.2轴上传递函数71 N3n]  
4.6相干成像和非相干成像的比较72 YsVmU  
4.7空间滤波原理及应用74 c>_ti+  
4.7.1正弦光栅图像76 ^ ` y7JXI:  
4.7.2相衬图像77 EAGvP&~P  
4.7.3光学数据处理78 [a2]_]E%  
4.7.4其他的空间滤波器80 pCs3-&rI3  
参考文献81 S4x9k{Xn  
第5章超短脉冲光束成像83 yYA*5 7^A  
5.1超短脉冲光束的产生83 "GO!^ZG]  
5.2超短脉冲光束的时间和光谱分布85 G% tlV&In  
5.3脉冲光束照射下的衍射87 {EoYU\x  
5.3.1圆孔87 /iU<\+ H  
5.3.2圆屏91 *#T: _  
5.3.3锯齿孔92 dLiiJ6pl*  
5.4材料色散对透镜透过率的影响94 '~D4%WKT  
5.5薄透镜的点扩散函数95 (p-q>@m  
5.5.1色差效应96 xsZG(Tz  
5.5.2降低色度的方法98 yE8D^M|g  
5.5.3单点的时间相关图像100 .<%tu 0  
5.6薄透镜的传递函数102 &n6{wtBP  
5.6.1相干传递函数102 d`^3fr'.4A  
5.6.2光学传递函数105 I2[Z0G@&=  
参考文献108 #n>U7j9`O  
第6章高数值孔径物镜成像109 g,Ob/g8uc  
6.1高数值孔径物镜的影响109 1<r!9x9G  
6.2德拜理论111 z9aR/:W}  
6.2.1德拜近似111 pU7;!u:c4%  
6.2.2圆透镜的德拜积分112 sgfqIe1  
6.2.3傍轴近似114 J4T"O<i$58  
6.3切趾函数115 5Z>a}s_i  
6.3.1正弦条件116 {rc3`<%  
6.3.2赫歇尔条件118 ):$KM{X  
6.3.3均匀投影条件119 rl|'.~mc  
6.3.4亥姆霍兹条件119 |Ea%nghl  
6.4传递函数120 U@OdQAX  
6.4.1相干传递函数120 t1w5U+z  
6.4.2光学传递函数122 Kb%Y%j  
6.5矢量德拜理论124 x%viCkq  
6.5.1矢量德拜积分124 {-4+=7Sg1  
6.5.2焦面矢量点扩散函数126 Bb/if:XS  
6.6电介质界面的矢量点扩展函数128 RE>Q5#|c  
6.6.1单电介质界面129 1Wpu  
6.6.2多介质界面132 3FiK/8mu  
参考文献134 c]4X`3]  
第7章有像差成像135 ` UsJaoR#f  
7.1有像差的衍射积分135 >(RkoExO/  
7.1.1存在像差的德拜积分135 Cbff:IP  
7.1.2斯特列尔强度137 32ki ?\P  
7.2像差函数的展开138 .LDZqWr-  
7.2.1位移定理138 pJHdY)Cz  
7.2.2泽尼克圆多项式138 eFiG:LS7  
7.3初级像差139 <=.6Z*x+  
7.3.1初级像差的定义139 l U/Xi  
7.3.2初级像差的表示140 #]}Ii{1?Y  
7.3.3存在初级像差时的衍射图样144  /a1uG]Mt  
7.4初级像差的容限条件146 xuXPVJdi  
7.4.1瑞利四分之一波长准则146 $s7U |F,I  
7.4.2马雷查尔判据146 %~Yo{4mHs  
7.5折射率不匹配引起的像差147 clvg5{^q[  
7.5.1介质界面引起的球差147 JvAXLT  
7.5.2由盖玻片导致的球差150 spa :5]B  
7.6物镜管长变化导致的球差151 @[r[l#4yUi  
参考文献152 ~J].~^[  
附录A傅里叶变换153 2.^{4 1:  
A.1一维傅里叶变换153 =Y2 Rht  
A.2二维傅里叶变换154 _Raf7W  
A.3三维傅里叶变换154 v2;E Wp  
A.4傅里叶变换定理156 1/-3m Po  
附录B汉克尔变换158 YS|Dw'%g /  
附录CDelta函数160 ]9YA~n\  
索引162 p/Ul[7A4e  
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