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。 &vHfuM`  
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目录 *r|)@K|  
中译本序 #d
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原书前言 ML-?#jNa<  
第1章引言1 CF0i72ul5  
1.1光学成像理论的*新进展1 l?J|Ip2W  
1.2本书内容概述2 wD|I^y;  
参考文献4 9aKt (g6  
第2章衍射理论5 ,'z=cB`+o  
2.1惠更斯–菲涅耳原理5 HI%#S&d  
2.1.1衍射的描述5 tShyG!b  
2.1.2夫琅禾费与菲涅耳衍射6 G.y~*5?#  
2.1.3惠更斯–菲涅耳原理的数学表达7 R^ &nBwp  
2.2基尔霍夫标量衍射理论8 p"ElO,\  
2.2.1格林函数8 d@IV@'Q7u  
2.2.2基尔霍夫衍射积分9 2Pz)vnV"  
2.2.3基尔霍夫边界条件10 1C
]mxV=%  
2.2.4菲涅耳–基尔霍夫衍射方程11 +204.Yj?D  
2.3瑞利–索末菲衍射理论11 A$;"9F@  
2.3.1第一瑞利–索末菲衍射积分12 }[c,/NH  
2.3.2第二瑞利–索末菲衍射积分13 -FrNk>  
2.3.3徳拜近似14 F* h\#?  
2.4傍轴近似14 7f,!xh$  
2.4.1菲涅耳近似15 R
!2oj_  
2.4.2夫琅禾费近似16 &m8Z3+Ea  
2.5不同小孔的菲涅耳衍射17 f'28s*n  
2.5.1圆孔衍射17 +%: /!T@@  
2.5.2圆屏衍射19 3Lw&HtH  
2.5.3锯齿孔径衍射21 u/S{^2`b  
2.5.4“甜甜圈”孔径衍射24 w4%yCp[,  
参考文献26 (>usa||  
第3章点扩散函数28 <-rw>,  
3.1透镜的透过率28 qr|v|Ejd~  
3.2透镜的衍射30 7ElU5I<S  
3.2.1圆透镜32 3rh@|fg)E  
3.2.2环形透镜36 !,z==Qp|v  
3.2.3“甜甜圈”形透镜37 \Uh$%#}.  
3.3相干像的形成38 nlsif  
3.3.1透镜成像规律40 
SE;Yb'  
3.3.2散焦效应42 N`1W"Rx!  
3.3.3阿贝成像理论44 eGr;PaG  
3.4空间不变特性47 d]!`II  
3.5非相干成像51 z [9f  
参考文献52 f&ri=VJY\T  
第4章传递函数分析53 75?z" i  
4.1传递函数介绍53 iB0#Z
_  
4.2相干传递函数57 ;(I')[R"  
4.3光学传递函数60 M>LgEc-v67  
4.3.1圆透镜61 5i|DJ6  
4.3.2环形透镜64 r
< ~pSj  
4.4三维传递函数的投影与截面65 \#O}K  
4.4.1厚平面物体65  tQSJ"Q  
4.4.2薄物体66 j,@@[{tu  
4.4.3线物体67 6xq/  
4.4.4点物体68 R m^$Dn  
4.5聚焦和轴上传递函数69 waRK$/b (  
4.5.1聚焦传递函数69 *s1^s;LR  
4.5.2轴上传递函数71 _jCk)3KO  
4.6相干成像和非相干成像的比较72 |b^+= "  
4.7空间滤波原理及应用74 #ssSs]zl  
4.7.1正弦光栅图像76 \:vHB!2E  
4.7.2相衬图像77 {.mPe|  
4.7.3光学数据处理78 q47:kB{d  
4.7.4其他的空间滤波器80 yNc"E  
参考文献81 IVdM}"+  
第5章超短脉冲光束成像83 JDp{d c  
5.1超短脉冲光束的产生83 sfKu7puc  
5.2超短脉冲光束的时间和光谱分布85 Ae[Na:G+  
5.3脉冲光束照射下的衍射87 K0xka[x=(  
5.3.1圆孔87 9?J 3G,&  
5.3.2圆屏91 Y5,[udF:O  
5.3.3锯齿孔92 H.=S08c3kA  
5.4材料色散对透镜透过率的影响94 |0N
6]%r  
5.5薄透镜的点扩散函数95 8urX]#  
5.5.1色差效应96 oQ:.pq{T  
5.5.2降低色度的方法98 ]qpLaBD  
5.5.3单点的时间相关图像100 lNRGlTD%  
5.6薄透镜的传递函数102 2*)2c[/0F  
5.6.1相干传递函数102 Svqj@@_f  
5.6.2光学传递函数105 YDxEWK<  
参考文献108 Vz @2_k   
第6章高数值孔径物镜成像109 $LkTu  
6.1高数值孔径物镜的影响109 wY'w'%A?  
6.2德拜理论111 ~OSgpM#O!T  
6.2.1德拜近似111 "kS!rJ[  
6.2.2圆透镜的德拜积分112 :/<SJ({q  
6.2.3傍轴近似114 d.3cd40Q  
6.3切趾函数115 o!@}&DE|*L  
6.3.1正弦条件116 #ExNiFZ  
6.3.2赫歇尔条件118 :f_fp(T  
6.3.3均匀投影条件119 )Bw}T  
6.3.4亥姆霍兹条件119 <reALC  
6.4传递函数120 DV{0|E  
6.4.1相干传递函数120 s{9G//  
6.4.2光学传递函数122 pB5#Ho>S  
6.5矢量德拜理论124 <N'v-9=2jl  
6.5.1矢量德拜积分124 iO@UzD#v  
6.5.2焦面矢量点扩散函数126 =8V 9E  
6.6电介质界面的矢量点扩展函数128 kVe4#LT  
6.6.1单电介质界面129 X%rsa7H3J  
6.6.2多介质界面132 P+:DLex  
参考文献134 R(AS$<p{!>  
第7章有像差成像135 ,[UK32KWI  
7.1有像差的衍射积分135 mxEniy  
7.1.1存在像差的德拜积分135 m-u0U  
7.1.2斯特列尔强度137 QCAoL.v  
7.2像差函数的展开138 i9koh3R\  
7.2.1位移定理138 /nWBol,  
7.2.2泽尼克圆多项式138 *hvC0U@3  
7.3初级像差139 %5$)w;p.$'  
7.3.1初级像差的定义139 {|{;:_.>  
7.3.2初级像差的表示140 W\Df:P {<  
7.3.3存在初级像差时的衍射图样144 w&[&ZDsK  
7.4初级像差的容限条件146 B&L-Lc2  
7.4.1瑞利四分之一波长准则146 cXo
d43  
7.4.2马雷查尔判据146 ?>/9ae^Bw  
7.5折射率不匹配引起的像差147 %EH{p@nM&-  
7.5.1介质界面引起的球差147 vdIert?p  
7.5.2由盖玻片导致的球差150 #1De#uZ  
7.6物镜管长变化导致的球差151 Q].p/-[(  
参考文献152 VjLv{f<p  
附录A傅里叶变换153 bYUG4+rD  
A.1一维傅里叶变换153 o]M1$)>b+  
A.2二维傅里叶变换154 c> 0R_  
A.3三维傅里叶变换154 ,n3e8qd  
A.4傅里叶变换定理156 x/dyb.  
附录B汉克尔变换158 ^).  
附录CDelta函数160 Qg]+&8!*  
索引162 ^D8~s;?  
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