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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。 m(9I+` 3`{
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[attachment=118537] rf]z5; wM7Iu86
RkF^V( CC3i@ 目录 .nVY" C& 中译本序 ge?0>UU;~ 原书前言 2TB'HNTFx 第1章引言1 k}nGgd6XD 1.1光学成像理论的*新进展1 >m!Z$m([J 1.2本书内容概述2 mM?,e7Xhs 参考文献4 `5Z'8^ 第2章衍射理论5 )jUPMIo 2.1惠更斯–菲涅耳原理5 1oiSmW\ 2.1.1衍射的描述5 y1}2hT0, 2.1.2夫琅禾费与菲涅耳衍射6 \zk>cQ 2.1.3惠更斯–菲涅耳原理的数学表达7 45[,LJaMd 2.2基尔霍夫标量衍射理论8 n<FUaR>q} 2.2.1格林函数8 b~ *iL!< 2.2.2基尔霍夫衍射积分9 NCzabl 2.2.3基尔霍夫边界条件10 os;94yd) 2.2.4菲涅耳–基尔霍夫衍射方程11 nr&| 2.3瑞利–索末菲衍射理论11 [hot,\+f 2.3.1第一瑞利–索末菲衍射积分12 N\. g+ W 2.3.2第二瑞利–索末菲衍射积分13 XA>uCJf 2.3.3徳拜近似14 BKI-Dh 2.4傍轴近似14 #l-zY}& 2.4.1菲涅耳近似15 E'mT%@MOM 2.4.2夫琅禾费近似16 "x;FE<I 2.5不同小孔的菲涅耳衍射17 bk=;=K 2.5.1圆孔衍射17 SQU@JKi;g 2.5.2圆屏衍射19 yk4py0xVl 2.5.3锯齿孔径衍射21 5$>buYF 2.5.4“甜甜圈”孔径衍射24 `.pd %\ 参考文献26 Tyaqa0 第3章点扩散函数28 %q eNC\6N 3.1透镜的透过率28 V(LfFO{^>? 3.2透镜的衍射30 wi.E$RckD 3.2.1圆透镜32 '
i5}`\ 3.2.2环形透镜36 B+R|fQ 3.2.3“甜甜圈”形透镜37 $}S0LZ_H 3.3相干像的形成38 M3!;u%~}s 3.3.1透镜成像规律40 m*)jndXY 3.3.2散焦效应42 :iE`=( o 3.3.3阿贝成像理论44 1lA? 5: 3.4空间不变特性47 xqlnHf<G 3.5非相干成像51 1\/vS$bi( 参考文献52 Si23w'T 第4章传递函数分析53 7tJ#0to 4.1传递函数介绍53 =I&BO[d 4.2相干传递函数57 "mU2^4q 4.3光学传递函数60 +G!#
/u1 4.3.1圆透镜61 [GK##z'5 4.3.2环形透镜64 "9hD4R 4.4三维传递函数的投影与截面65 y!S:d 4.4.1厚平面物体65 L:@COy 4.4.2薄物体66 k'e1ZAn 4.4.3线物体67 5oB#{h 4.4.4点物体68 fo>_*6i74 4.5聚焦和轴上传递函数69 %Rr_fSoV 4.5.1聚焦传递函数69 %Y#W#G 4.5.2轴上传递函数71 ##mBOdx 4.6相干成像和非相干成像的比较72 B 2_fCSlg 4.7空间滤波原理及应用74 5BLBcw\; 4.7.1正弦光栅图像76 gth_Sz5!# 4.7.2相衬图像77 `)w=@9B)" 4.7.3光学数据处理78 &"Cy&[ 4.7.4其他的空间滤波器80 `s=Z{bw 参考文献81 =mcQe^M 第5章超短脉冲光束成像83 4v5qK 5.1超短脉冲光束的产生83 |KPNl\%ID 5.2超短脉冲光束的时间和光谱分布85 u~'_Uqp 5.3脉冲光束照射下的衍射87 &h6 `hP_ 5.3.1圆孔87 &K=)YpT 5.3.2圆屏91 `@6y Wb:X 5.3.3锯齿孔92 s6;ZaU 5.4材料色散对透镜透过率的影响94 wF6a*b@v 5.5薄透镜的点扩散函数95 .p'McCV= 5.5.1色差效应96 *U8,Q]gS 5.5.2降低色度的方法98 CL(D&8v8~ 5.5.3单点的时间相关图像100 y6G6wk; 5.6薄透镜的传递函数102 c5KciTD^ 5.6.1相干传递函数102 r`+G9sj3U 5.6.2光学传递函数105 C4-%|+Q i 参考文献108 DmB?.l- 第6章高数值孔径物镜成像109 SD:Bw0gzrI 6.1高数值孔径物镜的影响109 fL'Ci;.;+ 6.2德拜理论111 \qG` ts 6.2.1德拜近似111 *'{9(Oj 6.2.2圆透镜的德拜积分112 l[WX77bp= 6.2.3傍轴近似114 (X2[}K 6.3切趾函数115 k#V\O2lb 6.3.1正弦条件116 H2+Ijn19E 6.3.2赫歇尔条件118 dd6l+z 6.3.3均匀投影条件119 R"F: ( 6.3.4亥姆霍兹条件119 /;}o0
DYeW 6.4传递函数120 }C=+Tn 6.4.1相干传递函数120 +j8-l-o 6.4.2光学传递函数122 KYg'=({x 6.5矢量德拜理论124
VIod6Vk 6.5.1矢量德拜积分124 +& M>J| 6.5.2焦面矢量点扩散函数126 RO'b)J:j9 6.6电介质界面的矢量点扩展函数128 c47.,oTo 6.6.1单电介质界面129 e>uq/|.! 6.6.2多介质界面132 Ycxv=Et 参考文献134 \y7\RV>>3b 第7章有像差成像135 >4=7t&h 7.1有像差的衍射积分135 WE
/1h 7.1.1存在像差的德拜积分135 qyY/:&E, Z 7.1.2斯特列尔强度137 $ 93j; 7.2像差函数的展开138 cj#.Oaeq* 7.2.1位移定理138 [cfXcl 7.2.2泽尼克圆多项式138 =%[vHQ\% 7.3初级像差139 7$"5qJ{ s 7.3.1初级像差的定义139 h?->A# 7.3.2初级像差的表示140 ,v9*|>4 7.3.3存在初级像差时的衍射图样144 g- INhzMu 7.4初级像差的容限条件146 qUQP.4Z9 5 7.4.1瑞利四分之一波长准则146 vsB3n$2@u 7.4.2马雷查尔判据146 Qgo|\= 7.5折射率不匹配引起的像差147 _2}/rwVg 7.5.1介质界面引起的球差147 R?2T0^0 7.5.2由盖玻片导致的球差150 OeQ~g-n 7.6物镜管长变化导致的球差151 qvJQbo[.9P 参考文献152 97}l`z;Z 附录A傅里叶变换153 %w3tzE1Hq A.1一维傅里叶变换153 axkNy}ct A.2二维傅里叶变换154 OuPfB A.3三维傅里叶变换154 ECuNkmUI A.4傅里叶变换定理156 EM'#'fBZ>Y 附录B汉克尔变换158 Z =*h9,MY 附录CDelta函数160 =u5( zaBe 索引162 ng[LSB*57Y
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