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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。 PMV,*`"9"A x5mg<y2`Ng
[attachment=118537] )>S,#_e*b (xRcG+3];
^|]Dg &N. 7B (%2 目录 -Ou.C7ol 中译本序 XWyP'\ 原书前言 3RT\G0?8f 第1章引言1 stBe ^C 1.1光学成像理论的*新进展1 H(r D*R[ 1.2本书内容概述2 )1KyUQ\e 参考文献4 +a1iZ bh 第2章衍射理论5 +E_yEH7_) 2.1惠更斯–菲涅耳原理5 \ "$$c 2.1.1衍射的描述5 IT&,?u% 2.1.2夫琅禾费与菲涅耳衍射6 y,3ZdY" 2.1.3惠更斯–菲涅耳原理的数学表达7 ]L7A$sTUQ 2.2基尔霍夫标量衍射理论8 fyA-*)oHv 2.2.1格林函数8 Zo yO[# 2.2.2基尔霍夫衍射积分9 $[n:IDa*@1 2.2.3基尔霍夫边界条件10 HP1QI/*v 2.2.4菲涅耳–基尔霍夫衍射方程11 @qq"X'3t 2.3瑞利–索末菲衍射理论11 p2{7+m 2.3.1第一瑞利–索末菲衍射积分12 +ovK~K$A 2.3.2第二瑞利–索末菲衍射积分13 G+t:]\ 2.3.3徳拜近似14 $t(v `, 2.4傍轴近似14 |f#hGk6 2.4.1菲涅耳近似15 m(6d3P 2.4.2夫琅禾费近似16 A>1$?A8Q 2.5不同小孔的菲涅耳衍射17 q`b6if" 2.5.1圆孔衍射17 >m,hna]RZ 2.5.2圆屏衍射19 AXW.`~ 4 2.5.3锯齿孔径衍射21 t'l4$}( 2.5.4“甜甜圈”孔径衍射24 bYnq,JRA 参考文献26 J-5>+E,nZ 第3章点扩散函数28 _y_}/ 3.1透镜的透过率28 ;*M@LP{*L 3.2透镜的衍射30 y]m:
{ 3.2.1圆透镜32 MMs~f* 3.2.2环形透镜36 Y(.e e%;, 3.2.3“甜甜圈”形透镜37 VTM* 1uXS> 3.3相干像的形成38 .qO4ceW2-~ 3.3.1透镜成像规律40 :^v Q4/, 3.3.2散焦效应42 u ;-&r'J> 3.3.3阿贝成像理论44 2Lf,~EV 3.4空间不变特性47 )Y7H@e\1 3.5非相干成像51 3k`Q]O=OU 参考文献52 $`E?=L`$ 第4章传递函数分析53 Pwl*5/l 4.1传递函数介绍53
D}98ZKi 4.2相干传递函数57 ^{4BcM7eH 4.3光学传递函数60 yx :^*/ 4.3.1圆透镜61 K8;SE! 4.3.2环形透镜64 iZ-R%- }B 4.4三维传递函数的投影与截面65 5@w6pda 4.4.1厚平面物体65 1
:p' 4.4.2薄物体66 nn_O"fZi 4.4.3线物体67 hul,Yd) Z 4.4.4点物体68 wtY)(ka 4.5聚焦和轴上传递函数69 :o>=^N 4.5.1聚焦传递函数69 $nO~A7 4.5.2轴上传递函数71 N3n] 4.6相干成像和非相干成像的比较72 YsVmU 4.7空间滤波原理及应用74 c>_ti+ 4.7.1正弦光栅图像76 ^ `y7JXI: 4.7.2相衬图像77 EAGvP&~P 4.7.3光学数据处理78 [a2]_]E% 4.7.4其他的空间滤波器80 pCs3-&rI3 参考文献81 S4x9k{Xn 第5章超短脉冲光束成像83 yYA*5
7^A 5.1超短脉冲光束的产生83 "GO!^ZG] 5.2超短脉冲光束的时间和光谱分布85 G%
tlV&In 5.3脉冲光束照射下的衍射87 {EoYU\x 5.3.1圆孔87 /iU<\+ H 5.3.2圆屏91 *#T:
_ 5.3.3锯齿孔92 dLiiJ6pl* 5.4材料色散对透镜透过率的影响94 '~D4%WKT 5.5薄透镜的点扩散函数95 (p-q>@m 5.5.1色差效应96 xsZG(Tz 5.5.2降低色度的方法98 yE8D^M|g 5.5.3单点的时间相关图像100 .<%tu 0 5.6薄透镜的传递函数102 &n6{wtBP 5.6.1相干传递函数102 d`^3fr'.4A 5.6.2光学传递函数105 I2[Z0G@&= 参考文献108 #n>U7j9`O 第6章高数值孔径物镜成像109 g,Ob/g8uc 6.1高数值孔径物镜的影响109 1<r!9x9G 6.2德拜理论111 z9aR/:W} 6.2.1德拜近似111 pU7;!u:c4% 6.2.2圆透镜的德拜积分112 sgfqIe1 6.2.3傍轴近似114 J4T"O<i$58 6.3切趾函数115 5Z>a}s_i 6.3.1正弦条件116 {rc3`<% 6.3.2赫歇尔条件118 ):$KM{X 6.3.3均匀投影条件119 rl|'.~mc 6.3.4亥姆霍兹条件119 |Ea%nghl 6.4传递函数120 U@OdQAX 6.4.1相干传递函数120 t1w5U+z 6.4.2光学传递函数122 Kb%Y%j 6.5矢量德拜理论124 x%viCkq 6.5.1矢量德拜积分124 {-4+=7Sg1 6.5.2焦面矢量点扩散函数126 Bb/if:XS 6.6电介质界面的矢量点扩展函数128 RE>Q5#|c 6.6.1单电介质界面129 1Wpu 6.6.2多介质界面132 3FiK/8mu 参考文献134 c]4X`3] 第7章有像差成像135 `UsJaoR#f 7.1有像差的衍射积分135 >(RkoExO/ 7.1.1存在像差的德拜积分135 Cbff:IP 7.1.2斯特列尔强度137 32ki ?\P 7.2像差函数的展开138 .LDZqWr- 7.2.1位移定理138 pJHdY)Cz 7.2.2泽尼克圆多项式138 eFiG:LS7 7.3初级像差139 <=.6Z*x+ 7.3.1初级像差的定义139 l
U/Xi 7.3.2初级像差的表示140 #]}Ii{1?Y 7.3.3存在初级像差时的衍射图样144
/a1uG]Mt 7.4初级像差的容限条件146 xuXPVJdi 7.4.1瑞利四分之一波长准则146 $s7U
|F,I 7.4.2马雷查尔判据146 %~Yo{4mHs 7.5折射率不匹配引起的像差147 clvg5{^q[ 7.5.1介质界面引起的球差147 JvAXLT 7.5.2由盖玻片导致的球差150 spa:5]B 7.6物镜管长变化导致的球差151 @[r[l#4yUi 参考文献152 ~J].~^[ 附录A傅里叶变换153 2.^{4 1: A.1一维傅里叶变换153 =Y2 Rht A.2二维傅里叶变换154 _Raf7 W A.3三维傅里叶变换154 v2;E W p A.4傅里叶变换定理156 1/-3m Po 附录B汉克尔变换158 YS|Dw'%g / 附录CDelta函数160 ]9YA~n\ 索引162 p/Ul[7A4e [Mu9"kF
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