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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。 p&-'|'![l Xjio Z
[attachment=118537] Q7X3X, 3]&o*Ib1`_
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Ez~'^s@ 目录 6$fYt&1 中译本序 6x)$Dl 原书前言 J[~5U~F 第1章引言1 y! .J 1.1光学成像理论的*新进展1 !QI\Fz? 1.2本书内容概述2 `1OgYs 参考文献4 4_ v]O 第2章衍射理论5 xM[Vc
2.1惠更斯–菲涅耳原理5 iJ' xh n 2.1.1衍射的描述5 {gNV[45 2.1.2夫琅禾费与菲涅耳衍射6 0[?ny`Y 2.1.3惠更斯–菲涅耳原理的数学表达7 hN2:d1f0 2.2基尔霍夫标量衍射理论8 [YrHA~=U 2.2.1格林函数8 ~ 9)"! 2.2.2基尔霍夫衍射积分9 G$0c'9d*( 2.2.3基尔霍夫边界条件10 bwM@/g%DL 2.2.4菲涅耳–基尔霍夫衍射方程11 <GHYt#GIZ+ 2.3瑞利–索末菲衍射理论11 {U<xdG 2.3.1第一瑞利–索末菲衍射积分12 `LAR@a5i 2.3.2第二瑞利–索末菲衍射积分13 r_e7a6 2.3.3徳拜近似14 ^EG\iO2X 2.4傍轴近似14 'bld,Do6 2.4.1菲涅耳近似15 I+>%uShm 2.4.2夫琅禾费近似16 6
5y+Z 2.5不同小孔的菲涅耳衍射17 ;$Y4xM`=m 2.5.1圆孔衍射17 0;4t&v7 2.5.2圆屏衍射19 #_Z$2L"U 2.5.3锯齿孔径衍射21 Uw,2}yR 2.5.4“甜甜圈”孔径衍射24 OouPj@r 参考文献26 P&m\1W( 第3章点扩散函数28 ]?x:
Qm'yo 3.1透镜的透过率28 cLPkK3O\= 3.2透镜的衍射30 8:BIbmtt5 3.2.1圆透镜32 g;$Xq)Dd 3.2.2环形透镜36 aLJ(?8M@ 3.2.3“甜甜圈”形透镜37 oAWzYu(v 3.3相干像的形成38 Q#h
9n] 5 3.3.1透镜成像规律40 Xc"&0v%;# 3.3.2散焦效应42 %sHF-n5P 3.3.3阿贝成像理论44 U9D!GKVp 3.4空间不变特性47 uVzFsgBp 3.5非相干成像51 <E\$3Ym9 参考文献52 R4ht6Vm3g) 第4章传递函数分析53 ,rJXy_ 4.1传递函数介绍53 ;nC.fBu 4.2相干传递函数57 =@k%&* Y? 4.3光学传递函数60 AU-n&uX 4.3.1圆透镜61 2z\zh[(w 4.3.2环形透镜64 [mEql,x3 4.4三维传递函数的投影与截面65 ={LMdC~5X 4.4.1厚平面物体65 z1^gDjkZ 4.4.2薄物体66 \J+* 4.4.3线物体67 =K{\p`? 4.4.4点物体68 TuW %zF/ 4.5聚焦和轴上传递函数69 `tjH< 4.5.1聚焦传递函数69
/'31w9 4.5.2轴上传递函数71 6#IU* 4.6相干成像和非相干成像的比较72
~"UV]Udn 4.7空间滤波原理及应用74 &WNf
M+ 4.7.1正弦光栅图像76 CR6R?R3b 4.7.2相衬图像77 )M__
t5L 4.7.3光学数据处理78 Us+pc^A 4.7.4其他的空间滤波器80 v3v[[96p 参考文献81 M33_ja +L 第5章超短脉冲光束成像83 }$bF
5& 5.1超短脉冲光束的产生83 JyR/1 W 5.2超短脉冲光束的时间和光谱分布85 gJ2>(k03y 5.3脉冲光束照射下的衍射87 71vkyn@" 5.3.1圆孔87 ]E] 2o 5.3.2圆屏91 hKzSgYxP=t 5.3.3锯齿孔92 kOh{l: 2-+ 5.4材料色散对透镜透过率的影响94 H\XP\4#u 5.5薄透镜的点扩散函数95 4)1s M=u 5.5.1色差效应96 keB&Bjd& 5.5.2降低色度的方法98 {uGP&cS~( 5.5.3单点的时间相关图像100 KiJT!moB 5.6薄透镜的传递函数102 pZtu&R%GU 5.6.1相干传递函数102 SPp#f~%m 5.6.2光学传递函数105 v@e~k-# 参考文献108 ^h{)Gf,+\ 第6章高数值孔径物镜成像109 r#xg#u oj 6.1高数值孔径物镜的影响109 5Hcf;P7 6.2德拜理论111 B" 3dQwQ 6.2.1德拜近似111 -eX5z 6.2.2圆透镜的德拜积分112 da (km+ 6.2.3傍轴近似114 P;k0W>~k 6.3切趾函数115 sJ]taY ou 6.3.1正弦条件116 {dmj/6Lc 6.3.2赫歇尔条件118 ?s:d[To6 6.3.3均匀投影条件119 `[C!L *#, 6.3.4亥姆霍兹条件119 Q'%PNrN 6.4传递函数120 F^hBtfz 6.4.1相干传递函数120 vap,y $C 6.4.2光学传递函数122 }<dRj 6.5矢量德拜理论124 q7"7U=W0 6.5.1矢量德拜积分124 _Gu-
uuy 6.5.2焦面矢量点扩散函数126 {#)0EzV6 6.6电介质界面的矢量点扩展函数128 6P';DB 6.6.1单电介质界面129 ;pnD0bH 6.6.2多介质界面132 8>7&E- 参考文献134 /{|fyKo\? 第7章有像差成像135 Zfyo-Wk 7.1有像差的衍射积分135 QcgfBsv96 7.1.1存在像差的德拜积分135 y
K"kEA[; 7.1.2斯特列尔强度137 q`pP$i: 7.2像差函数的展开138 vsa92c@T 7.2.1位移定理138 F+@5C:<? 7.2.2泽尼克圆多项式138 U*3uq7 7.3初级像差139 v'e[GB0 7.3.1初级像差的定义139 6C-z=s)P& 7.3.2初级像差的表示140 i\dc>C ; 7.3.3存在初级像差时的衍射图样144 ~q~MoN<R 7.4初级像差的容限条件146 vBog0KD);s 7.4.1瑞利四分之一波长准则146 A\#iXOd 7.4.2马雷查尔判据146 &B|D;|7H 7.5折射率不匹配引起的像差147 yV"ZRrjO'Z 7.5.1介质界面引起的球差147 e#E2>Bj; 7.5.2由盖玻片导致的球差150 '7oA< R 7.6物镜管长变化导致的球差151 =KR
NvW 参考文献152 L:z?Zt)| 附录A傅里叶变换153 Y*!qG A.1一维傅里叶变换153 &\Amn?Iq A.2二维傅里叶变换154 ;s52{>&F] A.3三维傅里叶变换154 ~{Mn{ A.4傅里叶变换定理156 3"P }n 附录B汉克尔变换158 &-mX , 附录CDelta函数160 !tp1:'KG 索引162 3K_A<j: A*um{E+
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