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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。 H<+TR6k< & 1f+,
[attachment=118537] }Zp,+U*" La[V$+Y
K{+2G&i "3J}b?u_[ 目录 7b+6%fV 中译本序 O;3>sLgc 原书前言 k+*u/neh 第1章引言1 cH2K )~ 1.1光学成像理论的*新进展1 2GG2jky{/ 1.2本书内容概述2 S3J^,*' 参考文献4 ~a2}(] 第2章衍射理论5 m9;SrCN_ 2.1惠更斯–菲涅耳原理5 .T`%tJ-Em 2.1.1衍射的描述5 CAf6:^0 2.1.2夫琅禾费与菲涅耳衍射6 -mh3DhJ, 2.1.3惠更斯–菲涅耳原理的数学表达7 JW&gJASGC 2.2基尔霍夫标量衍射理论8 {_*yGK48n 2.2.1格林函数8 /yZcDK4 2.2.2基尔霍夫衍射积分9 ~"A0Rs= 2.2.3基尔霍夫边界条件10 0=$T\(0g 2.2.4菲涅耳–基尔霍夫衍射方程11 {n=|Db~S 2.3瑞利–索末菲衍射理论11 BnY&f 2.3.1第一瑞利–索末菲衍射积分12 ?e?!3Bx;EM 2.3.2第二瑞利–索末菲衍射积分13 gRzxLf`K 2.3.3徳拜近似14 o2ECG`^b 2.4傍轴近似14 DHRlWQox 2.4.1菲涅耳近似15 *m (=V1" 2.4.2夫琅禾费近似16 lU]nd[x 2.5不同小孔的菲涅耳衍射17 cWm$;`Q#\ 2.5.1圆孔衍射17 P$,Ke< 2.5.2圆屏衍射19 vP,n(reM 2.5.3锯齿孔径衍射21 !()Qm,1u 2.5.4“甜甜圈”孔径衍射24 ~$J2g 参考文献26 "r2 r 第3章点扩散函数28 ?V=CB,^ 3.1透镜的透过率28 9-
#R)4_ 3.2透镜的衍射30 Dt1jW 3.2.1圆透镜32 Gq P5Kx+= 3.2.2环形透镜36 wuo,kM 3.2.3“甜甜圈”形透镜37 ,]D,P 3.3相干像的形成38 19] E 5'AI 3.3.1透镜成像规律40 )U#K 3.3.2散焦效应42 s#GLJl\E_P 3.3.3阿贝成像理论44 7|H$ /] 3.4空间不变特性47 {4PwLCy 3.5非相干成像51 Pzem{y7Ir 参考文献52 ;F Eqe49 第4章传递函数分析53 2&5K.Ui% 4.1传递函数介绍53 [N'h%1]\ 4.2相干传递函数57 O".=r} 4.3光学传递函数60 C_Wc5{ 4.3.1圆透镜61 uw8f ~:LT 4.3.2环形透镜64 cH)";]k*- 4.4三维传递函数的投影与截面65 v` r:=K 4.4.1厚平面物体65 5IG-~jzCLb 4.4.2薄物体66 #LNED)Vg 4.4.3线物体67 |[y6Ua0 4.4.4点物体68 2Z%O7V~u 4.5聚焦和轴上传递函数69 o !7va" 4.5.1聚焦传递函数69 e:W{OIz: 4.5.2轴上传递函数71 t`QENXA} 4.6相干成像和非相干成像的比较72 @j/&m]6%-D 4.7空间滤波原理及应用74 i@'dH3-kO
4.7.1正弦光栅图像76 @o.I ;}*N 4.7.2相衬图像77 FiU#T.`9' 4.7.3光学数据处理78 A %-6`> 4.7.4其他的空间滤波器80 54qFfN8O 参考文献81 b`_Q8 J 第5章超短脉冲光束成像83 zBH2@d3W 5.1超短脉冲光束的产生83 DV{=n C 5.2超短脉冲光束的时间和光谱分布85 ,u!sjx 5.3脉冲光束照射下的衍射87 y+;|Fz 5.3.1圆孔87 %XTI-B/K 5.3.2圆屏91 T9& 1VW 5.3.3锯齿孔92 Q@H V- (A 5.4材料色散对透镜透过率的影响94 OrG).^l 5.5薄透镜的点扩散函数95 BerwI
7!= 5.5.1色差效应96 g=I})s:CTp 5.5.2降低色度的方法98 .|=\z9_7S8 5.5.3单点的时间相关图像100 xezcAwW 5.6薄透镜的传递函数102 :Qq#Z 5.6.1相干传递函数102 {XHh8_^& 5.6.2光学传递函数105 ?%kV?eu' 参考文献108 \Og+c% 第6章高数值孔径物镜成像109 y> (w\K9W 6.1高数值孔径物镜的影响109 J8~haim 6.2德拜理论111 'f|o{ 6.2.1德拜近似111 q'11^V!0 6.2.2圆透镜的德拜积分112 .sA.C]f 6.2.3傍轴近似114 J^/p( 6.3切趾函数115 LHmZxi? 6.3.1正弦条件116 *$*ce|V5 6.3.2赫歇尔条件118 ]R? 4{t4 6.3.3均匀投影条件119 mcok/,/ 6.3.4亥姆霍兹条件119 5(8@%6>ruj 6.4传递函数120 )CyS#j#= 6.4.1相干传递函数120 r%N)bNk~ 6.4.2光学传递函数122 -{_PuJ " 6.5矢量德拜理论124 MY/}-*| 6.5.1矢量德拜积分124 /Q )\ + 6.5.2焦面矢量点扩散函数126 59-c<I/}f 6.6电介质界面的矢量点扩展函数128 L4f3X~8,b 6.6.1单电介质界面129 RGX=) 6.6.2多介质界面132 cS+>J@L 参考文献134 yppo6HGD 第7章有像差成像135 c:g'.'/* 7.1有像差的衍射积分135 {_dvx*M 7.1.1存在像差的德拜积分135 ,Lt[\_ 7.1.2斯特列尔强度137 [8*)8jP3 7.2像差函数的展开138 W'.m'3#z 7.2.1位移定理138 l@:0e]8|o 7.2.2泽尼克圆多项式138 9g?(BI^z 7.3初级像差139 =rK+eG#, 7.3.1初级像差的定义139 9k=3u;$v 7.3.2初级像差的表示140 E~:x(5'%d 7.3.3存在初级像差时的衍射图样144 {}x^ri~ 7.4初级像差的容限条件146 m4yL@d,Yw 7.4.1瑞利四分之一波长准则146 TOAAQ 7.4.2马雷查尔判据146 ;UP $yM; 7.5折射率不匹配引起的像差147 [fIg{Q 7.5.1介质界面引起的球差147 Ic4H# w 7.5.2由盖玻片导致的球差150 m#F`] { 7.6物镜管长变化导致的球差151 3D(0=$W 参考文献152 YnP5i#" 附录A傅里叶变换153 r"R#@V\'1b A.1一维傅里叶变换153 d`6 'Z A.2二维傅里叶变换154 a@*\o+Su A.3三维傅里叶变换154 as_PoCoss A.4傅里叶变换定理156 -PQv ?5 附录B汉克尔变换158 ;({W#Wa 附录CDelta函数160 4a]P7fx- 索引162 2 Vrw !v0LBe4
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