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。 T.W/S0#j3  
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目录 ZwF_hm=/[  
中译本序 oChcEx%  
原书前言 Mk[_y
qoCO  
第1章引言1 !OWV* v2  
1.1光学成像理论的*新进展1 O*yc8fUI  
1.2本书内容概述2 WFN5&7$W  
参考文献4 n2Ycq&O  
第2章衍射理论5 ]b<k%  
2.1惠更斯–菲涅耳原理5 -F|(Y1OE  
2.1.1衍射的描述5 v=SC*  
2.1.2夫琅禾费与菲涅耳衍射6 \kWceu}H,  
2.1.3惠更斯–菲涅耳原理的数学表达7 lcIX l&  
2.2基尔霍夫标量衍射理论8 Fz)z&WT  
2.2.1格林函数8 {v]A`u)  
2.2.2基尔霍夫衍射积分9 :fpYraBM  
2.2.3基尔霍夫边界条件10 Te!q(;L`4  
2.2.4菲涅耳–基尔霍夫衍射方程11 R0\E?9P  
2.3瑞利–索末菲衍射理论11 S <|e/![@  
2.3.1第一瑞利–索末菲衍射积分12 xp>ra2A  
2.3.2第二瑞利–索末菲衍射积分13 ='OPU5(;O  
2.3.3徳拜近似14 i)8,u
 
2.4傍轴近似14 ZZFa<AK4  
2.4.1菲涅耳近似15 ^i#q{@g  
2.4.2夫琅禾费近似16 u& :-&gva  
2.5不同小孔的菲涅耳衍射17
A@du*5>(  
2.5.1圆孔衍射17 b^5rV5d  
2.5.2圆屏衍射19 tX Z5oG7  
2.5.3锯齿孔径衍射21 P",~8Aci(  
2.5.4“甜甜圈”孔径衍射24 W)w@ju$Ko  
参考文献26 81H04L9K 7  
第3章点扩散函数28 *]O[ZjyOY  
3.1透镜的透过率28 .#J'+LxFr  
3.2透镜的衍射30 T3)/?f?|  
3.2.1圆透镜32 s'fHhG6  
3.2.2环形透镜36 =QOtag1;  
3.2.3“甜甜圈”形透镜37 IM)\-O\Wd  
3.3相干像的形成38 NBE)DL  
3.3.1透镜成像规律40 cq %=DZ  
3.3.2散焦效应42 $0sUh]7y  
3.3.3阿贝成像理论44 qeSxE`E"  
3.4空间不变特性47 xQ7>u-^  
3.5非相干成像51 pz@_%IUS  
参考文献52 SAc}5.  
第4章传递函数分析53 +@AN+!(  
4.1传递函数介绍53 I6'U[)%  
4.2相干传递函数57 tX&
Dum$  
4.3光学传递函数60 KS1Z&~4  
4.3.1圆透镜61 r/+<_3  
4.3.2环形透镜64 x:"_B  
4.4三维传递函数的投影与截面65 Y*B}^!k6  
4.4.1厚平面物体65 zpiqJEf|'"  
4.4.2薄物体66 ^cDHyB=v4d  
4.4.3线物体67 \BbemCPAm  
4.4.4点物体68 O,]t.1V  
4.5聚焦和轴上传递函数69 .z7F58  
4.5.1聚焦传递函数69 I%b, H`  
4.5.2轴上传递函数71 #:w/vk  
4.6相干成像和非相干成像的比较72 GmPNzHDb  
4.7空间滤波原理及应用74 'X"@C;q  
4.7.1正弦光栅图像76 9]Uvy|  
4.7.2相衬图像77 w,;CrW T2t  
4.7.3光学数据处理78 [^P25K  
4.7.4其他的空间滤波器80 Fla,#uB  
参考文献81 }*hY#jo1  
第5章超短脉冲光束成像83 2YdMsu~  
5.1超短脉冲光束的产生83 Y)g7 E"  
5.2超短脉冲光束的时间和光谱分布85 h$G&4_O  
5.3脉冲光束照射下的衍射87 2Do^N5y  
5.3.1圆孔87 iO,0Sb <y  
5.3.2圆屏91 =sPY+~<o  
5.3.3锯齿孔92 h~urZXD<  
5.4材料色散对透镜透过率的影响94 QR
Oe
+:  
5.5薄透镜的点扩散函数95 %f#3;tpC8  
5.5.1色差效应96 e$45OL  
5.5.2降低色度的方法98 q4|TwRx
~  
5.5.3单点的时间相关图像100 @w[WG:-+  
5.6薄透镜的传递函数102 +D*b!5[  
5.6.1相干传递函数102 q!$?G]-%  
5.6.2光学传递函数105 wtndXhVC4>  
参考文献108 peY(
4#  
第6章高数值孔径物镜成像109 "$;=8O5O  
6.1高数值孔径物镜的影响109 <}pqj3  
6.2德拜理论111 L8Z[Ly+_  
6.2.1德拜近似111 s3W35S0Q3  
6.2.2圆透镜的德拜积分112 z0t6}E<VIR  
6.2.3傍轴近似114
LL7a20  
6.3切趾函数115 ~Wm`SIV  
6.3.1正弦条件116 @c,}\"(  
6.3.2赫歇尔条件118 M6jP>fbV*  
6.3.3均匀投影条件119 cH.T6u_%  
6.3.4亥姆霍兹条件119 _~d C>`K  
6.4传递函数120 P)XkqOGpT9  
6.4.1相干传递函数120 G0^WQQ4  
6.4.2光学传递函数122 $h`?l$jC(@  
6.5矢量德拜理论124 G9<pYt{:  
6.5.1矢量德拜积分124 xO`w|k  
6.5.2焦面矢量点扩散函数126 `^-?yu@  
6.6电介质界面的矢量点扩展函数128 [#fXmW>N/  
6.6.1单电介质界面129 vtc}
)s\  
6.6.2多介质界面132 ^VR1whCrx  
参考文献134 :=+s^K  
第7章有像差成像135 gEcVQPD@  
7.1有像差的衍射积分135 E<1^i;F  
7.1.1存在像差的德拜积分135 2fT't"gw  
7.1.2斯特列尔强度137 U SXz  
7.2像差函数的展开138 /XjIm4EN  
7.2.1位移定理138 7]_UZ)u  
7.2.2泽尼克圆多项式138 +*WE<4"!6  
7.3初级像差139 =3?t%l;n  
7.3.1初级像差的定义139 4NMv7[r  
7.3.2初级像差的表示140 HU-4k/I~  
7.3.3存在初级像差时的衍射图样144 N{IY\/;\  
7.4初级像差的容限条件146 ?D/r1%Z  
7.4.1瑞利四分之一波长准则146 =iC5um:  
7.4.2马雷查尔判据146 VHsuC$3W  
7.5折射率不匹配引起的像差147 mHE4Es0  
7.5.1介质界面引起的球差147 s1<_=sfnT  
7.5.2由盖玻片导致的球差150 {c<MB xk  
7.6物镜管长变化导致的球差151 #IDDKUE  
参考文献152 [Qa0uM#SU  
附录A傅里叶变换153 KW+ps16~  
A.1一维傅里叶变换153 MeW8aLr  
A.2二维傅里叶变换154 j wlmWO6  
A.3三维傅里叶变换154 !!E_WDZ#9  
A.4傅里叶变换定理156 f(=yC}si  
附录B汉克尔变换158 M@UkXA
}  
附录CDelta函数160 ^QTl(L  
索引162 'D#}ce)s#  
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