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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。 bA6^RIf? (0_]=r=q
[attachment=118537] hYFi"ck &H,UWtU+
$Y$s*h_-/< lZ"C~B}9:I 目录 7
mA3&<&q 中译本序 4*n1Xu7^x 原书前言 /gaC 第1章引言1 KKg\n^ 1.1光学成像理论的*新进展1 0aGauG[ 1.2本书内容概述2 K)Ya%%6[U# 参考文献4 Q[!?SSX% 第2章衍射理论5 -)"\?+T 2.1惠更斯–菲涅耳原理5 ( t"|XSF 2.1.1衍射的描述5 _+~jZ]o
N 2.1.2夫琅禾费与菲涅耳衍射6 J1r\Cp+h0 2.1.3惠更斯–菲涅耳原理的数学表达7 O#^qd0e'P! 2.2基尔霍夫标量衍射理论8 KI\
9) 2.2.1格林函数8 q` |E9 2.2.2基尔霍夫衍射积分9 {poTA+i 2.2.3基尔霍夫边界条件10 !}eq~3 2.2.4菲涅耳–基尔霍夫衍射方程11 k9y/.Mu 2.3瑞利–索末菲衍射理论11 ][\ uH| 2.3.1第一瑞利–索末菲衍射积分12 `]&'yt 2.3.2第二瑞利–索末菲衍射积分13 H]dN'c- 2.3.3徳拜近似14 *rm[\ 2.4傍轴近似14 !*wd
d8 2.4.1菲涅耳近似15 +,ld;NM{ 2.4.2夫琅禾费近似16 @71y:)W< 2.5不同小孔的菲涅耳衍射17 <qoPBm]) 2.5.1圆孔衍射17 #Guwbg 2.5.2圆屏衍射19 p8CaD4bE 2.5.3锯齿孔径衍射21 MzW!iG 2.5.4“甜甜圈”孔径衍射24 ? a?]
LIE8 参考文献26 MA 6uJT 第3章点扩散函数28 cnDBT3$~Z 3.1透镜的透过率28 .p~.S&) 3.2透镜的衍射30 fhHTp_u)2 3.2.1圆透镜32 mL@7,GD 3.2.2环形透镜36 Pj^Ccd'>= 3.2.3“甜甜圈”形透镜37 Kna@K$6{w= 3.3相干像的形成38 (elkk# 3.3.1透镜成像规律40 Vx n- 3.3.2散焦效应42 &3 ~R-$P 3.3.3阿贝成像理论44 ?I.bC 3.4空间不变特性47 h9%.tGx 3.5非相干成像51 iqTmgE- 参考文献52 5) 4?i p 第4章传递函数分析53 U`4t4CHA 4.1传递函数介绍53 *u34~v16, 4.2相干传递函数57 ^X*l&R_=R 4.3光学传递函数60 i?F~]8 4.3.1圆透镜61 2$ \#BG 4.3.2环形透镜64 gqAN-b' 4.4三维传递函数的投影与截面65 m?)F@4] 4.4.1厚平面物体65 \FIOFbwe 4.4.2薄物体66 I]~UOl 4.4.3线物体67 `]2y=f<{X 4.4.4点物体68
A^pRHbRq 4.5聚焦和轴上传递函数69 ~HX'8\5 4.5.1聚焦传递函数69 L<N=,~ 4.5.2轴上传递函数71 ^ s/f.#' 4.6相干成像和非相干成像的比较72 hTAZGV( 4.7空间滤波原理及应用74 3_Re>i 4.7.1正弦光栅图像76 2CPh'7|l 4.7.2相衬图像77 U$IB_a2 4.7.3光学数据处理78 M0MvOO*ad 4.7.4其他的空间滤波器80 W%}zwQ 参考文献81 sCAWrbOe> 第5章超短脉冲光束成像83 Ar$Am 5.1超短脉冲光束的产生83 u,Cf4H*xS 5.2超短脉冲光束的时间和光谱分布85 14Jkr)N 5.3脉冲光束照射下的衍射87 &m@DK> 5.3.1圆孔87 @(e/Y/ 5.3.2圆屏91 $,7Yo
nc 5.3.3锯齿孔92 %y\ 5.4材料色散对透镜透过率的影响94 4{=^J2z 5.5薄透镜的点扩散函数95 ]A:G>K 5.5.1色差效应96 }xy[&-dh 5.5.2降低色度的方法98 Ykj+D7rA: 5.5.3单点的时间相关图像100 )>^!X$`3 5.6薄透镜的传递函数102 D +9l$**a 5.6.1相干传递函数102 K!SFS 5.6.2光学传递函数105 H*EN199 参考文献108 8<X;
8R 第6章高数值孔径物镜成像109 (yhnv Z 6.1高数值孔径物镜的影响109 p!~V@l 6.2德拜理论111 :.fm LL 6.2.1德拜近似111 ]KRw[}z 6.2.2圆透镜的德拜积分112 Sa$-Yf 6.2.3傍轴近似114 vHx[:vuq: 6.3切趾函数115 b(:U]>J 6.3.1正弦条件116 0\yA6`}! 6.3.2赫歇尔条件118 kR;Hb3hb 6.3.3均匀投影条件119 [Xo[J?w],2 6.3.4亥姆霍兹条件119 ' u4TI=[6 6.4传递函数120 #?RT$L>n 6.4.1相干传递函数120 Zm/I & 6.4.2光学传递函数122 ]9NA3U7F 6.5矢量德拜理论124 rIWQD%Afm 6.5.1矢量德拜积分124 =$Sd2UD 6.5.2焦面矢量点扩散函数126 R"qxT.P( 6.6电介质界面的矢量点扩展函数128 CR'1, 6.6.1单电介质界面129 _air'XQ&! 6.6.2多介质界面132 2umgF 参考文献134 >du|DZq 第7章有像差成像135 9g`o+U{ 7.1有像差的衍射积分135 4Yya+[RY 7.1.1存在像差的德拜积分135 5X,|Pn 7.1.2斯特列尔强度137 rl](0"Y0
t 7.2像差函数的展开138 p`06%"# 7.2.1位移定理138 'P3jUc) 7.2.2泽尼克圆多项式138 y` 6!Vj l 7.3初级像差139 <GO 5}>}p8 7.3.1初级像差的定义139 me&'BQ 7.3.2初级像差的表示140 @j=Q$k.GF 7.3.3存在初级像差时的衍射图样144 FkY <I]F 7.4初级像差的容限条件146 S;I}:F#5 7.4.1瑞利四分之一波长准则146 3/0E9' 7.4.2马雷查尔判据146 ])NQzgS 7.5折射率不匹配引起的像差147 ,\=,,1_ 7.5.1介质界面引起的球差147 ($r-&]y 7.5.2由盖玻片导致的球差150 Q6rvTV'vv 7.6物镜管长变化导致的球差151 jdAjCy; s! 参考文献152 i9j#Tu93 f 附录A傅里叶变换153 I7e.pm A.1一维傅里叶变换153 zM2_z A.2二维傅里叶变换154 h@yn0CU3. A.3三维傅里叶变换154 /V$U%0 A.4傅里叶变换定理156 9B?-&t 附录B汉克尔变换158 :SvgXMY@ 附录CDelta函数160 HGlQZwf 索引162 VQwF9Iq]` VH7nyqEM
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