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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。 p&-'|'![l  
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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 h N2: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 aL J(?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#uoj  
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[GB 0  
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:  
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