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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。 P8VU&b\ 2bJFlxEU
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JJ~?ON.H E&+^H
on 目录 *YtNt5u 中译本序 fEjW7 c 原书前言 $aA.d^ 第1章引言1 Vw*x3>` 1.1光学成像理论的*新进展1 @,MdvR+a 1.2本书内容概述2 |u{QI3#' 参考文献4 ffM(il/2 第2章衍射理论5 @EY}iK~
2.1惠更斯–菲涅耳原理5 upDQNG>d 2.1.1衍射的描述5 Vi#im`@ 2.1.2夫琅禾费与菲涅耳衍射6 1,j9(m2 2.1.3惠更斯–菲涅耳原理的数学表达7 cWc)sb 2.2基尔霍夫标量衍射理论8 c Vn+~m_% 2.2.1格林函数8 |&Pl 4P 2.2.2基尔霍夫衍射积分9 A,{D9-% 2.2.3基尔霍夫边界条件10 vy@Lu
cB 2.2.4菲涅耳–基尔霍夫衍射方程11 5 DB>zou
2.3瑞利–索末菲衍射理论11 17cW8\
2.3.1第一瑞利–索末菲衍射积分12 ?X'*
p<` 2.3.2第二瑞利–索末菲衍射积分13 ^I{]Um: 2.3.3徳拜近似14 nEm7&Gb 2.4傍轴近似14 2]9<%-=S 2.4.1菲涅耳近似15 h`]/3Ma*: 2.4.2夫琅禾费近似16 n6G&^Oj 2.5不同小孔的菲涅耳衍射17 M@g
gLW 2.5.1圆孔衍射17 C/waH[Yzan 2.5.2圆屏衍射19 z,|%?
1
2.5.3锯齿孔径衍射21 ennz/' 2.5.4“甜甜圈”孔径衍射24 z8|9WZ: 参考文献26 ZYe\"|x,s 第3章点扩散函数28 %"Q!5qH& 3.1透镜的透过率28 P$/A! r 3.2透镜的衍射30 }AW)R&m 3.2.1圆透镜32 &H1D!N 3.2.2环形透镜36 |/^aLj^u 3.2.3“甜甜圈”形透镜37 )ek 5 3.3相干像的形成38 0Eu$-) 3.3.1透镜成像规律40 0~b6wuFl 3.3.2散焦效应42 Gu`Vk/& 3.3.3阿贝成像理论44 &NjZD4m`= 3.4空间不变特性47 eBTedSM?t 3.5非相干成像51 2{kfbm-89t 参考文献52
Jf<yTAm 第4章传递函数分析53 8+a<#?; 4.1传递函数介绍53 wT~;tOw~ 4.2相干传递函数57 aE+$&_>ef 4.3光学传递函数60 [l%fL9 4.3.1圆透镜61 ?VZXJO{^ 4.3.2环形透镜64 7]xz8t 4.4三维传递函数的投影与截面65 @b*T4hwA. 4.4.1厚平面物体65 E'S;4B5? 4.4.2薄物体66 gDNTIOV 4.4.3线物体67 FP9<E93br 4.4.4点物体68 b/,!J]W 4.5聚焦和轴上传递函数69 sx<+ *Trl 4.5.1聚焦传递函数69 0/P-> n~ 4.5.2轴上传递函数71 QGv:h[b_ 4.6相干成像和非相干成像的比较72 @EP{VV 4.7空间滤波原理及应用74 e4YfTr 4.7.1正弦光栅图像76 , HI%Xn
4.7.2相衬图像77 Hv gK_' 4.7.3光学数据处理78 M |Q 4.7.4其他的空间滤波器80 5?{ >9j5 参考文献81 %{~mk[d3 第5章超短脉冲光束成像83 9g&)6,< 5.1超短脉冲光束的产生83 },EUcVXk 5.2超短脉冲光束的时间和光谱分布85 :KV,:13`D 5.3脉冲光束照射下的衍射87 F `pyhc>1; 5.3.1圆孔87 6 ,pZRc 5.3.2圆屏91 YNgR1:l 5.3.3锯齿孔92 l`FR.)2h 5.4材料色散对透镜透过率的影响94 X:SzkkVl7 5.5薄透镜的点扩散函数95 r< ?o}Qq 5.5.1色差效应96 :Bv&)RK 5.5.2降低色度的方法98 ]i,Mq 5.5.3单点的时间相关图像100 me[J\MJ;w^ 5.6薄透镜的传递函数102 \B>[je-d 5.6.1相干传递函数102 ??zABV 5.6.2光学传递函数105 fv j5[Q 参考文献108 wO_pcNYZ8 第6章高数值孔径物镜成像109 4&]To@> 6.1高数值孔径物镜的影响109 j^$3vj5E[ 6.2德拜理论111 @[>+Dzn[6 6.2.1德拜近似111 t=W$'*P0} 6.2.2圆透镜的德拜积分112 h*\TCl) 6.2.3傍轴近似114 34m' ]n 6.3切趾函数115 7\0|`{|R@ 6.3.1正弦条件116 g=oeS%>E 6.3.2赫歇尔条件118 HzG~I8o(d 6.3.3均匀投影条件119 =Qj+Ug' 6.3.4亥姆霍兹条件119 (ju
aDn) 6.4传递函数120 )Vg{Y [! 6.4.1相干传递函数120 ."F'5eTT~ 6.4.2光学传递函数122 k{}[>))Q 6.5矢量德拜理论124 VO @
4A6 6.5.1矢量德拜积分124 $ gr6 6.5.2焦面矢量点扩散函数126 `hK>bHj 6.6电介质界面的矢量点扩展函数128 ^`TKvcgIc 6.6.1单电介质界面129 Ft"&NtXeZZ 6.6.2多介质界面132
D?\" 参考文献134 @wEKCn|}o 第7章有像差成像135 gf3u0' $ 7.1有像差的衍射积分135 qUEd
E`B 7.1.1存在像差的德拜积分135 >p]WCb'PH 7.1.2斯特列尔强度137 x
tYV" 7.2像差函数的展开138 I!F}`d 7.2.1位移定理138 i)@U.-*5m 7.2.2泽尼克圆多项式138 x ^M5D+o 7.3初级像差139 9*-pden
l 7.3.1初级像差的定义139 @Hspg^ 7.3.2初级像差的表示140 7,W]zKH 7.3.3存在初级像差时的衍射图样144 <4l.s 7.4初级像差的容限条件146 To# E@Nw 7.4.1瑞利四分之一波长准则146 'B:Z=0{>N 7.4.2马雷查尔判据146 &prdlh=UE 7.5折射率不匹配引起的像差147 BGlGpl 7.5.1介质界面引起的球差147 Q*09E 7.5.2由盖玻片导致的球差150 pIZLGsu[ 7.6物镜管长变化导致的球差151 0$xK 参考文献152 `x%U 附录A傅里叶变换153 ueWR/ A.1一维傅里叶变换153 `uIx/.L A.2二维傅里叶变换154 zqHpT^B? A.3三维傅里叶变换154 2A*X Hvwb A.4傅里叶变换定理156 1AV1d%F 附录B汉克尔变换158 jy\W_CT 附录CDelta函数160 y+
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h_ 索引162 q:`77 T@K7DkP@
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