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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。 q[TW  
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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 ?;?$\ b=  
3.3相干像的形成38 6@cT;=W;xj  
3.3.1透镜成像规律40 ul[+vpH9  
3.3.2散焦效应42 \EOPlyf8x  
3.3.3阿贝成像理论44 D?}K|z LQ  
3.4空间不变特性47 wEMg~Hh  
3.5非相干成像51 %TA@-tK=  
参考文献52 yfCdK-9+B  
第4章传递函数分析53 }@avG t;v  
4.1传递函数介绍53 FvV:$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 1 8kzR6(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 @"gWv s  
4.7.1正弦光栅图像76 B|(M xR6m  
4.7.2相衬图像77 xcA5  
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 C AvyS  
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 N 56/\1R  
5.6薄透镜的传递函数102 x=~$ik++  
5.6.1相干传递函数102 lay)I11- >  
5.6.2光学传递函数105 wtpz ef=  
参考文献108 >^q7:x\  
第6章高数值孔径物镜成像109 `X ;2lgL  
6.1高数值孔径物镜的影响109 mcFJ__3MAV  
6.2德拜理论111 (c=.?{U  
6.2.1德拜近似111 iR(jCD?) Y  
6.2.2圆透镜的德拜积分112 !w }cKm  
6.2.3傍轴近似114 ytg' {)  
6.3切趾函数115 _BP!{~&;  
6.3.1正弦条件116 WfF~\DlrD  
6.3.2赫歇尔条件118 TowRY=#jiS  
6.3.3均匀投影条件119 1L\\](^ 3  
6.3.4亥姆霍兹条件119 [c_o.`S_\  
6.4传递函数120 (^4V]N&  
6.4.1相干传递函数120 D?:AHj%gW  
6.4.2光学传递函数122 aS,M=uqqK  
6.5矢量德拜理论124 ;+-M+9"?O  
6.5.1矢量德拜积分124 wW?/`>@  
6.5.2焦面矢量点扩散函数126 o@!Uds0  
6.6电介质界面的矢量点扩展函数128 MhXJ /bup  
6.6.1单电介质界面129 mM6X0aM  
6.6.2多介质界面132 FT/STI  
参考文献134 w%L::Z4  
第7章有像差成像135 7_*k<W7|  
7.1有像差的衍射积分135 -SGo E=  
7.1.1存在像差的德拜积分135 e0; KmQjG  
7.1.2斯特列尔强度137 ZN `D!e6  
7.2像差函数的展开138 pX~X{JTaL)  
7.2.1位移定理138 \2Atm,#4  
7.2.2泽尼克圆多项式138 R%\K<#^\  
7.3初级像差139 OPtFz6   
7.3.1初级像差的定义139 {InD/l'v6n  
7.3.2初级像差的表示140 N& 683z  
7.3.3存在初级像差时的衍射图样144 GjD^\d/  
7.4初级像差的容限条件146 zF-R$_]av  
7.4.1瑞利四分之一波长准则146 }cPH}[ $zF  
7.4.2马雷查尔判据146 7)U08"  
7.5折射率不匹配引起的像差147 }> pNf  
7.5.1介质界面引起的球差147 EFqYEDXW  
7.5.2由盖玻片导致的球差150 7I0[Ii  
7.6物镜管长变化导致的球差151 nhZ^`mP  
参考文献152 PZjK6]N\  
附录A傅里叶变换153 j{?ogFfi  
A.1一维傅里叶变换153 f0 d*%  
A.2二维傅里叶变换154 p|f5w"QcH  
A.3三维傅里叶变换154 +8#hi5e  
A.4傅里叶变换定理156 b|'{f?  
附录B汉克尔变换158 Pv#>j\OR&  
附录CDelta函数160 aR0'$*3E  
索引162 c?H@HoF  
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