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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。 jn#Ok@tZ 4nGr?%>
[attachment=118537] UszR. Z <O9.GHV1v
QS2~}{v & 6~AY:0r 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'3Q 1L 1.2本书内容概述2 $iOkn|~<@W 参考文献4 ~+O ws 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$5)6zG 2.2.1格林函数8 cK6IyJx- 2.2.2基尔霍夫衍射积分9 G,A;`:/ 2.2.3基尔霍夫边界条件10 M;1B}x@ 2.2.4菲涅耳–基尔霍夫衍射方程11 H"%SzU 2.3瑞利–索末菲衍射理论11 If%**o 2.3.1第一瑞利–索末菲衍射积分12 ~VaO,8&+L 2.3.2第二瑞利–索末菲衍射积分13
6+x>g 2.3.3徳拜近似14 {ZD'l5jU 2.4傍轴近似14 ,)P6fa/ 2.4.1菲涅耳近似15 eHHqm^1z 2.4.2夫琅禾费近似16 ,P$Crs[ 2.5不同小孔的菲涅耳衍射17 R#33ACCX 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 $Y31YA 4.2相干传递函数57 \' ;zD-MX 4.3光学传递函数60 \)mV2r!% 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`aZ0 5.1超短脉冲光束的产生83 &fuJ% 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 -32?]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}
8m]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{jF7 索引162 b2Jgg&?G Gpauy=4f
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