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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。 mN02T@R- K#r`^aUc
[attachment=118537] t/|^Nt@XT 's<}@-]
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ty> O}9% 目录 QUf_fe!,| 中译本序 G>x0}c 原书前言 BxF 第1章引言1 4a-wGx#h 1.1光学成像理论的*新进展1 u:ISwAp 1.2本书内容概述2 ^iNR(cwgX 参考文献4 vaL-Mi(_ 第2章衍射理论5 {SV$fl; 2.1惠更斯–菲涅耳原理5 X6RM2 2.1.1衍射的描述5 B|v
fkX2f 2.1.2夫琅禾费与菲涅耳衍射6 h 8s*FI 2.1.3惠更斯–菲涅耳原理的数学表达7 qM+T Wp 2.2基尔霍夫标量衍射理论8 YSbN=Rj 2.2.1格林函数8 xXZN<<f59 2.2.2基尔霍夫衍射积分9 -|mABHjx* 2.2.3基尔霍夫边界条件10 EX_&wep@1 2.2.4菲涅耳–基尔霍夫衍射方程11 WlUE&=|Oz2 2.3瑞利–索末菲衍射理论11 @kw=0 2.3.1第一瑞利–索末菲衍射积分12
kel48B 2.3.2第二瑞利–索末菲衍射积分13 #LiC@> 2.3.3徳拜近似14 lV8Mr6m 2.4傍轴近似14 6k2~j j1d 2.4.1菲涅耳近似15 iYnt:C 2.4.2夫琅禾费近似16 v;SJgZK 2.5不同小孔的菲涅耳衍射17 a'BBp6 2.5.1圆孔衍射17 U|=y&a2Rb 2.5.2圆屏衍射19 ;XT$rtuX 2.5.3锯齿孔径衍射21 BeQJ/` 2.5.4“甜甜圈”孔径衍射24 Gx
m"HC 参考文献26 F~EriO 第3章点扩散函数28 "T PMSx&Ei 3.1透镜的透过率28 Mtu8zm 3.2透镜的衍射30 C}CX n X 3.2.1圆透镜32 A.n1|Q# 3.2.2环形透镜36 U/>5C: 3.2.3“甜甜圈”形透镜37 7DDot_qb 3.3相干像的形成38 945psG@| 3.3.1透镜成像规律40 b> |oU 3.3.2散焦效应42 9 wc=B(a| 3.3.3阿贝成像理论44 Hogr#Sn2 3.4空间不变特性47 ~1p
f ? 3.5非相干成像51 )jg3`I@ 参考文献52 N}\i!YUD 第4章传递函数分析53 nP.d5%E 4.1传递函数介绍53 &A~ 1Q#4 4.2相干传递函数57 m35G; 4.3光学传递函数60 I/'>Bn+ 4.3.1圆透镜61 rie1F, 4.3.2环形透镜64 rVLA"x 9u 4.4三维传递函数的投影与截面65
u!(|y9p 4.4.1厚平面物体65 --FvE|I 4.4.2薄物体66 B6BOy~B0 4.4.3线物体67 6(.&y; 4.4.4点物体68 @_;6L 4.5聚焦和轴上传递函数69 rS=6d6@ 4.5.1聚焦传递函数69 dpy,;nqzeN 4.5.2轴上传递函数71 s:%>H|- 4.6相干成像和非相干成像的比较72 _ v-sb(*
J 4.7空间滤波原理及应用74 *{uu_O 4.7.1正弦光栅图像76 + EM '- 4.7.2相衬图像77 D`u{U] 4.7.3光学数据处理78 1UOFTI2S| 4.7.4其他的空间滤波器80 \o/oM,u 参考文献81 ~!@a 第5章超短脉冲光束成像83 (q)W<GYP 5.1超短脉冲光束的产生83 $lvpBs 5.2超短脉冲光束的时间和光谱分布85 k7j;'6 5.3脉冲光束照射下的衍射87 <3i!{"} 5.3.1圆孔87 )9}z^+TH 5.3.2圆屏91 o^Ms(?K%t 5.3.3锯齿孔92 zDX-}t_'q 5.4材料色散对透镜透过率的影响94 [xHK^JP 8F 5.5薄透镜的点扩散函数95 cEe>Lyt 5.5.1色差效应96 &Oe,$%{hBh 5.5.2降低色度的方法98
T3\Q< 5.5.3单点的时间相关图像100 C@xh$(y 5.6薄透镜的传递函数102 ~GZ(Ou-& 5.6.1相干传递函数102 Rt+s\MC^r 5.6.2光学传递函数105 -q[?,h 参考文献108 %N 2=: ;f 第6章高数值孔径物镜成像109 Y#KgaZ7N 6.1高数值孔径物镜的影响109 O `*}N1No[ 6.2德拜理论111 }psJ'aiG* 6.2.1德拜近似111 nM@S`" 6.2.2圆透镜的德拜积分112 'En 6h" { 6.2.3傍轴近似114 F;kNc:X`) 6.3切趾函数115 QHK$2xtq| 6.3.1正弦条件116 =YR/|9( 6.3.2赫歇尔条件118 leiP/D6s 6.3.3均匀投影条件119 tip\vS) 6.3.4亥姆霍兹条件119 =^NR(:SaaU 6.4传递函数120 g^=p)h3 6.4.1相干传递函数120 W@#Y/L:${ 6.4.2光学传递函数122 h&&ufF]D 6.5矢量德拜理论124 Nb-;D)W;B 6.5.1矢量德拜积分124 m+zzhv1 6.5.2焦面矢量点扩散函数126 ~i(X{^,3 6.6电介质界面的矢量点扩展函数128 IG
6yt 6.6.1单电介质界面129 (,[Oy6o 6.6.2多介质界面132 3#W> 参考文献134 |*Hw6m 第7章有像差成像135 fVw+8 [d0 7.1有像差的衍射积分135 7&E3d P 7.1.1存在像差的德拜积分135 3s" Rv@ 7.1.2斯特列尔强度137 LyH{{+V 7.2像差函数的展开138 Fe}Dnv)}Z 7.2.1位移定理138 S-*4HV_l 7.2.2泽尼克圆多项式138 L'.7V ~b{ 7.3初级像差139 aH*)W'N? 7.3.1初级像差的定义139 }! x\qpA 7.3.2初级像差的表示140 iCnKQG 7.3.3存在初级像差时的衍射图样144
LGV"WE 7.4初级像差的容限条件146 V |)3l7IC< 7.4.1瑞利四分之一波长准则146 l@%MS\{ 7.4.2马雷查尔判据146 $)mK]57 7.5折射率不匹配引起的像差147 #2s$dI 7.5.1介质界面引起的球差147 DR;rK[f 7.5.2由盖玻片导致的球差150 hIE$u t + 7.6物镜管长变化导致的球差151 pri=;I(2A 参考文献152 eNR>W>;' 附录A傅里叶变换153 [td)v, A.1一维傅里叶变换153 7']n_-fu A.2二维傅里叶变换154 /0IvvD!7N A.3三维傅里叶变换154 E)7vuWOO A.4傅里叶变换定理156 1TJ2HO=Y 附录B汉克尔变换158 `{#0C- 附录CDelta函数160 CNwIM6t 索引162 _SY4Qs`d E0[ec6^qwY
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