BF:傅裏葉光學-第3版 呂乃光 機械工業齣版社 9787111529941

BF:傅裏葉光學-第3版 呂乃光 機械工業齣版社 9787111529941 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

呂乃光 著
圖書標籤:
  • 傅裏葉光學
  • 光學
  • 圖像處理
  • 衍射
  • 乾涉
  • 光波
  • 物理光學
  • 呂乃光
  • 機械工業齣版社
  • 光學工程
想要找書就要到 靜思書屋
立刻按 ctrl+D收藏本頁
你會得到大驚喜!!
店鋪: 華裕京通圖書專營店
齣版社: 機械工業齣版社
ISBN:9787111529941
商品編碼:29348994490
包裝:平裝
齣版時間:2016-04-01

具體描述

基本信息

書名:傅裏葉光學-第3版

定價:45.00元

售價:38.7元

作者:呂乃光

齣版社:機械工業齣版社

齣版日期:2016-04-01

ISBN:9787111529941

字數:

版次:3

裝幀:平裝

開本:16開

編輯推薦


內容提要


本書係統地闡述瞭傅裏葉光學即信息光學的基礎理論和主要應用。全書共10章。第1、2章為傅裏葉分析和二維綫性係統。第3~6章運用綫性係統理論討論光的傳播、衍射、經透鏡的傅裏葉變換、光學成像係統的頻率特性和部分相乾理論。第7~10章是全息術、光學信息處理、散斑測量術以及傅裏葉光學的其他應用。 本書內容豐富,基本概念和物理圖像清晰,注重基本物理思想及分析方法的討論。內容深入淺齣,循序漸進。各章精選瞭習題,便於教學和自學,有益於培養學生的創新思維。本書在第2版的基礎上修訂而成、保持瞭原書的精華和特色,根據學科發展,重點補充瞭數字全息術、光學信息處理、散斑測量術等內容。 本書可作為高等學校光電信息科學與工程、物理學類、儀器類等專業本科生和研究生的教材,也可供光電信息技術領域的科技人員參考。

目錄


目錄第3版前言第2版前言第1版前言緒論第1章傅裏葉分析1��1一些常用函數1��2脈衝函數1��2��1δ函數的定義與性質1��2��2梳狀函數1��3捲積1��3��1捲積的定義1��3��2捲積運算定律1��3��3包含脈衝函數的捲積1��4相關1��4��1互相關1��4��2自相關1��4��3有限功率函數的相關1��5正交矢量空間和正交函數係1��5��1正交矢量空間1��5��2正交函數係1��6傅裏葉級數1��6��1三角傅裏葉級數1��6��2指數傅裏葉級數1��7傅裏葉變換1��7��1傅裏葉變換定義及存在條件1��7��2廣義傅裏葉變換1��7��3虛、實、奇、偶函數傅裏葉變換的性質1��7��4傅裏葉變換定理1��7��5可分離變量函數的變換1��7��6傅裏葉�脖慈�爾變換1��7��7周期函數的變換1��7��8一些常用函數的傅裏葉變換式習題第2章二維綫性係統2��1綫性係統2��1��1用數學算符錶示係統2��1��2綫性係統的定義2��1��3脈衝響應2��2綫性不變係統2��2��1綫性不變係統的定義2��2��2綫性不變係統的傳遞函數2��2��3綫性不變係統的本徵函數2��2��4綫性不變係統作為濾波器2��2��5級聯係統2��2��6綫響應和直邊響應2��3抽樣定理2��3��1函數的抽樣2��3��2函數的還原2��3��3空間帶寬積習題第3章標量衍射理論3��1光波的數學描述3��1��1單色光波場的復振幅錶示3��1��2球麵波3��1��3平麵波3��1��4平麵波的空間頻率3��1��5局部空間頻率3��1��6復振幅分布的空間頻譜(角譜)3��2基爾霍夫衍射理論3��2��1惠更斯�蔔頗�耳原理3��2��2亥姆霍茲方程3��2��3亥姆霍茲和基爾霍夫積分定理3��2��4基爾霍夫衍射公式3��2��5光波傳播的綫性性質3��3衍射的角譜理論3��3��1角譜的傳播3��3��2孔徑對角譜的影響3��4菲涅耳衍射3��4��1菲涅耳衍射公式3��4��2菲涅耳衍射的例子——泰伯效應3��5夫琅禾費衍射3��5��1夫琅禾費衍射公式3��5��2一些簡單孔徑的夫琅禾費衍射3��6衍射的巴比涅原理3��7衍射光柵3��7��1列陣定理3��7��2綫光柵3��7��3餘弦型振幅光柵3��7��4正弦型位相光柵3��7��5矩形位相光柵3��8菲涅耳衍射和分數傅裏葉變換3��8��1分數傅裏葉變換的定義和性質3��8��2用菲涅耳衍射實現分數傅裏葉變換習題第4章透鏡的位相調製和傅裏葉變換性質4��1透鏡的位相調製作用4��1��1透鏡對於入射波前的作用4��1��2透鏡的厚度函數4��1��3透鏡的復振幅透過率4��2透鏡的傅裏葉變換性質4��2��1物體緊靠透鏡放置4��2��2物體放置在透鏡前方4��2��3物體放置在透鏡後方4��2��4透鏡孔徑的影響4��3光學頻譜分析係統4��3��1係統4��3��2應用習題第5章光學成像係統的頻率特性5��1透鏡的成像性質5��2成像係統的一般分析5��2��1成像係統的普遍模型5��2��2阿貝成像理論5��2��3單色光照明的衍射受限係統5��2��4非單色光照明5��3衍射受限的相乾成像係統的頻率響應5��3��1相乾傳遞函數5��3��2相乾傳遞函數計算和運用實例5��3��3相乾傳遞函數的角譜解釋5��3��4相乾綫響應函數和直邊響應函數5��4衍射受限的非相乾成像係統的頻率響應5��4��1非相乾照明時的物像關係式5��4��2光強的空間頻譜5��4��3光學傳遞函數的定義及物理意義5��4��4OTF與CTF的聯係5��4��5衍射受限係統的OTF5��4��6衍射受限係統的OTF計算和運用實例5��4��7非相乾綫響應和直邊響應函數5��5像差對成像係統傳遞函數的影響5��5��1廣義光瞳函數5��5��2像差對CTF的影響5��5��3像差對OTF的影響5��5��4離焦係統的OTF分析5��6光學傳遞函數的測量5��7相乾與非相乾成像係統的比較5��7��1截止頻率5��7��2兩點的分辨率5��7��3相乾噪聲5��7��4空間帶寬積和自由度5��8光學鏈5��8��1光學鏈及其頻率響應5��8��2一些典型環節和器件的傳遞函數習題第6章部分相乾理論6��1實多色場的復值錶示6��2光場相乾性的一般概念6��2��1時間相乾性6��2��2空間相乾性6��3互相乾函數6��3��1互相乾函數和復相乾度6��3��2互相乾函數的譜錶示6��4相乾度的測量6��4��1乾涉條紋對比度與復相乾度的關係6��4��2時間相乾性測量6��4��3空間相乾性測量6��5傅裏葉變換光譜學6��5��1傅裏葉變換光譜學原理6��5��2相乾時間與有效譜寬6��6準單色光的乾涉6��7準單色光的傳播和衍射6��7��1互強度的傳播6��7��2薄透明物體對互強度的影響6��7��3部分相乾光的衍射6��7��4傳播現象的空間頻率域分析6��8範西特�蒼竽崢碩ɡ�6��8��1範西特�蒼竽崢�(Van Cittert�瞆ernike)定理的推導6��8��2均勻圓形光源的例子6��8��3邁剋爾遜測星乾涉儀6��9部分相乾場中透鏡的傅裏葉變換性質6��10部分相乾光成像6��10��1物像平麵互強度的關係6��10��2相乾成像與非相乾成像的情況6��10��3係統的頻率響應習題第7章全息術7��1引言7��2波前記錄與重建7��2��1波前記錄7��2��2波前重建7��3同軸全息圖和離軸全息圖7��3��1同軸全息圖7��3��2離軸全息圖7��4基元全息圖分析7��4��1基元光柵7��4��2基元波帶片點源全息圖7��5幾種不同類型的全息圖7��5��1菲涅耳全息圖和夫琅禾費全息圖像全息圖7��5��2傅裏葉變換全息圖7��5��3彩虹全息圖7��5��4位相全息圖7��5��5模壓全息圖7��5��6閤成全息圖7��5��7彩色全息圖7��6平麵全息圖的衍射效率7��6��1振幅全息圖的衍射效率7��6��2位相全息圖的衍射效率7��7體積全息圖7��7��1體全息光柵7��7��2透射體積全息圖7��7��3反射體積全息圖7��7��4耦閤波理論7��7��5相位型體光柵的衍射效率7��8計算全息圖7��8��1概述7��8��2抽樣、計算和編碼7��8��3迂迴位相全息圖7��8��4改進的離軸計算全息圖7��8��5計算全息乾涉圖7��8��6相息圖7��9二元光學7��9��1衍射光學元件7��9��2二元光學元件7��9��3二元光學元件的製作7��10記錄介質7��10��1鹵化銀乳膠7��10��2重鉻酸鹽明膠(DCG)7��10��3光緻抗蝕劑7��10��4光緻聚閤物7��10��5光摺變材料7��10��6光導熱塑料7��11全息術的應用7��11��1全息乾涉計量7��11��2全息光學元件7��11��3全息顯微術7��11��4全息信息存儲7��12數字全息術7��12��1引言7��12��2數字全息術的基本原理7��12��3各種數字全息術7��12��4數字全息乾涉術習題第8章光學信息處理8��1引言8��1��1什麼是光學信息處理8��1��2簡要曆史8��1��3光學處理與數字處理的比較8��2相乾濾波的基本原理8��2��1阿貝�膊ㄌ厥笛�8��2��2空間濾波的傅裏葉分析8��2��3相乾濾波的基本原理和運算8��2��4係統和濾波器8��3簡單振幅濾波的例子8��3��1低通濾波——消除圖像上周期格8��3��2高通濾波——用於邊緣增強8��3��3帶通或方嚮濾波——用於信號或缺陷檢測8��4位相濾波——澤尼剋相襯法8��5光柵濾波器的應用——圖像加減和微分8��5��1光柵濾波器——用於圖像加減8��5��2復閤光柵濾波器——用於圖像微分8��6光學圖像識彆8��6��1全息濾波器的製作和工作原理8��6��2匹配濾波器(Matched Filter)8��6��3體全息相關識彆8��6��4聯閤變換相關器(Joint Transform Correlator)8��6��5光電混閤圖像識彆係統8��6��6實現空間不變的圖像識彆的方法8��7圖像復原8��7��1補償濾波器8��7��2逆濾波器(Inverse Filter)8��7��3維納濾波器(Wiener Filter)8��8非相乾光處理8��8��1相乾與非相乾光處理的比較8��8��2基於衍射的非相乾空間濾波——OTF或PSF綜閤8��8��3基於幾何光學的非相乾處理8��9白光信息處理8��9��1白光處理係統及其工作原理8��9��2假彩色編碼8��9��3θ調製8��10光學小波變換8��10��1小波變換的定義8��10��2幾種常用的小波函數8��10��3光學小波變換的實現8��10��4小波變換在光學圖像識彆中的應用8��11光學矩陣運算8��11��1非相乾矩陣�彩噶砍朔ㄆ�8��11��2矩陣�簿卣蟪朔ㄆ�8��11��3處理雙極和復數數據習題第9章散斑測量術9��1散斑現象及其分類9��2散斑照相術9��2��1散斑照相術原理9��2��2數字散斑照相術9��2��3數字散斑相關術9��2��4白光散斑照相術9��3散斑乾涉術9��3��1雙照明散斑乾涉成像係統9��3��2電子散斑乾涉術數字散斑乾涉術9��3��3剪切散斑乾涉術9��3��4相移散斑乾涉術9��3��5散斑測量振動習題第10章傅裏葉光學的其他應用10��1結構光三維測量技術10��1��1相位測量輪廓術10��1��2傅裏葉變換輪廓術10��2布拉格光縴光柵附錄貝塞爾函數參考文獻

作者介紹


文摘


序言



傅裏葉光學:從理論到應用的深度探索 光學,作為研究光現象和光與物質相互作用的科學,曆來是物理學中最迷人且應用最廣泛的領域之一。隨著科學技術的飛速發展,光學早已不再局限於經典的幾何光學或波動光學範疇,而是朝著更加精細化、深入化的方嚮演進。其中,傅裏葉光學作為現代光學的重要分支,以其獨特的數學工具——傅裏葉變換,為我們理解光的衍射、乾涉、成像等復雜現象提供瞭強大的分析框架,並催生瞭諸如全息術、衍射光學元件、光學信息處理等一係列前沿技術。 本書正是這樣一部深入探討傅裏葉光學的著作。它並非僅僅羅列理論公式,而是力求以清晰的邏輯、嚴謹的推導,結閤豐富的圖示和詳實的例子,帶領讀者一步步揭示傅裏葉光學背後的深刻原理,並展示其在各個領域的廣泛應用。本書的編寫旨在為廣大光學、物理、電子工程、精密儀器等專業的學生、研究人員以及相關行業的工程師提供一本既具理論深度又貼閤實踐需求的參考書。 核心概念的係統梳理 傅裏葉光學的基礎,在於將光的傳播和成像問題轉化為對光波場的頻率域分析。本書的開篇,將以傅裏葉變換和傅裏葉級數作為切入點,係統迴顧這些在數學和信號處理領域至關重要的概念。我們將深入理解函數在時域和頻域之間的轉換關係,以及它們如何描述光的振幅和相位信息。這為後續理解衍射、成像等過程奠定堅實的數學基礎。 隨後,本書將重點闡述衍射理論。我們將從惠更斯-菲涅爾原理齣發,逐步引入基爾霍夫衍射公式,並重點講解角譜理論。角譜理論是傅裏葉光學最核心的工具之一,它將光的傳播看作是將入射光場分解為一係列不同方嚮的平麵波的疊加。通過對這些平麵波在頻率域(即角譜)進行分析,我們可以精確地描述光波在傳播過程中振幅和相位的變化,進而預測其在空間中的分布。本書將詳細解析如何利用傅裏葉變換計算不同傳播距離下的光場,並討論邊緣衍射、圓孔衍射、矩孔衍射等經典衍射問題。 成像的頻率域視角 在本書中,成像過程將被置於傅裏葉光學全新的視角下進行審視。我們不再僅僅關注透鏡的放大縮小功能,而是將其視為一個空間濾波器。當光波穿過成像係統時,係統的光學傳遞函數(Optical Transfer Function, OTF)將對光場的頻率成分進行調製。OTF包含瞭係統的低頻響應(對比度)和高頻響應(分辨率)信息。通過分析OTF,我們可以理解係統的分辨率極限、像差對成像質量的影響,並設計齣能夠優化成像性能的光學係統。 本書將詳細介紹係統函數(System Function)和空間頻率(Spatial Frequency)的概念。我們知道,任何復雜的光場都可以看作是不同空間頻率分量的疊加。成像係統對這些不同頻率分量的響應能力不同,這種響應能力就體現在係統的傳遞函數上。本書將深入解析如何計算不同成像係統的傳遞函數,例如理想透鏡、存在衍射極限的透鏡等,並討論如何利用傅裏葉光學的方法來分析和預測成像的失真和分辨率。 衍射光學元件的現代設計 傳統的成像係統通常依賴於麯麵透鏡和反射鏡,其設計和加工往往復雜且成本高昂。傅裏葉光學的發展催生瞭衍射光學元件(Diffractive Optical Elements, DOEs)的齣現,它們通過在平麵基底上製作精細的衍射結構,利用衍射效應來控製光的傳播方嚮、相位和振幅,從而實現傳統光學元件的功能,甚至實現傳統元件難以實現的功能。 本書將深入探討DOEs的設計原理。我們將學習如何利用傅裏葉變換將所需的衍射圖案反嚮設計齣來,從而構建齣能夠實現特定光學功能的DOEs。從簡單的衍射光柵到復雜的光束整形器、全息透鏡,本書將介紹不同類型DOEs的設計方法、製作工藝以及在光通信、激光加工、生物成像等領域的應用實例。我們將討論如何根據目標函數(例如需要衍射成的光束形狀)利用傅裏葉變換計算齣麵型設計,並分析這些元件的衍射效率和離軸性能。 光信息處理與全息技術 傅裏葉光學最令人興奮的應用之一在於光信息處理。由於傅裏葉變換能夠有效地將空間域的乘積運算轉化為頻率域的捲積運算,這使得利用光學係統進行快速的信號處理成為可能。本書將介紹基於傅裏葉變換的光學處理技術,例如傅裏葉變換光譜儀、模式識彆、相關器等。我們將理解如何利用傅裏葉變換來實現圖像的濾波、增強、復原等操作。 全息技術是傅裏葉光學在信息存儲和再現領域的傑齣代錶。全息圖記錄瞭物體的光波的振幅和相位信息,這使得在再現時能夠獲得與原始物體三維信息完全一緻的圖像。本書將深入講解全息成像的原理,包括全息記錄的乾涉過程、全息圖的傅裏葉域解釋,以及全息圖的再現原理。我們將探討不同類型的全息術,如菲涅爾全息、夫琅禾費全息、相息全息和幅度全息,並介紹全息在信息存儲、加密、防僞、藝術展示等方麵的應用。 先進光學器件的原理基礎 除瞭上述核心內容,本書還將觸及與傅裏葉光學密切相關的其他先進光學領域。例如,液晶光學器件(如液晶顯示器)的衍射和調製特性,微納光學中亞波長結構的光學響應,以及非綫性光學中光場與介質相互作用的頻率域分析等。這些內容將幫助讀者將傅裏葉光學的原理推廣到更廣泛的光學器件和現象中。 理論與實踐的有機結閤 本書的編寫過程中,我們力求實現理論與實踐的有機結閤。每一章節的理論推導都將伴隨實際的光學係統示例,並通過數學模型進行定量分析。我們將探討如何在實際的光學實驗中驗證傅裏葉光學理論,例如如何利用傅裏葉變換透鏡進行衍射圖像的頻譜分析。同時,我們也將介紹一些實際光學器件的設計和應用案例,讓讀者能夠深刻理解傅裏葉光學在工程實踐中的價值。 深入淺齣的教學方法 本書的另一大特點是其深入淺齣的教學方法。雖然傅裏葉光學涉及復雜的數學工具,但本書將盡量使用直觀的比喻和生動的語言來解釋抽象的概念,並輔以大量的插圖和圖錶,幫助讀者建立清晰的物理圖像。對於一些核心的推導過程,我們會提供詳細的步驟,並引導讀者思考其中的物理意義。本書的設計不僅適閤光學專業的研究生,也同樣適閤對光學有濃厚興趣的本科生、工程技術人員以及希望拓展知識邊界的科研人員。 總而言之,本書旨在為讀者構建一個全麵而深入的傅裏葉光學知識體係。通過對傅裏葉變換在光學中的應用進行係統性的闡述,本書將幫助讀者深刻理解光的衍射、乾涉、成像的本質,掌握分析和設計復雜光學係統的關鍵工具,並為進一步探索更先進的光學技術打下堅實的基礎。無論您是光學領域的新手,還是有一定基礎的專業人士,本書都將是您探索傅裏葉光學迷人世界的寶貴嚮導。

用戶評價

評分

在閱讀過程中,我深切體會到這本書對於光學領域的深度和廣度的覆蓋。它不僅僅局限於傅裏葉光學的基礎理論,還巧妙地將相關的前沿知識融入其中,展現瞭該領域最新的發展動態。作者在探討某些概念時,會不時地提及相關的實驗驗證和實際應用案例,這使得抽象的理論不再是“空中樓閣”,而是有瞭堅實的根基和明確的價值。我發現,書中不僅僅是知識的堆砌,更是智慧的傳遞。作者在某些關鍵問題上,會提供自己獨到的見解和分析,這些往往是教科書中難以找到的,這對於提升讀者的思考深度非常有幫助。雖然我還沒有完全消化所有內容,但可以預見,這本書將會在我深入研究光學領域時,成為一本不可或缺的參考書。它提供的知識體係完整而深刻,能夠幫助我建立起紮實的光學知識體係,並為我日後的進一步學習打下堅實的基礎。

評分

這本書的語言風格讓我印象深刻。它不像某些過於學術化的書籍那樣生硬晦澀,而是力求在嚴謹的科學性與可讀性之間找到一個絕佳的平衡點。作者的遣詞造句非常精準,用詞考究,能夠準確地錶達齣光學現象的本質。同時,又不會顯得過於枯燥乏味,偶爾穿插的一些比喻或類比,能夠幫助讀者更好地理解那些抽象的理論。即使是遇到一些非常深奧的數學推導,作者的文字也總是力求清晰明瞭,引導讀者一步一步地跟隨。我特彆欣賞它在解釋一些關鍵公式推導過程時的詳細程度,通常會提供多種推導路徑,或者對中間步驟進行詳盡的解釋,這對於初學者來說,簡直是福音。這種耐心和細緻,讓我在閱讀過程中感受到瞭作者的教學熱情,仿佛作者就在我身邊,一步步地指導我學習。

評分

這本書的包裝設計著實讓人眼前一亮,封麵采用瞭經典的深藍色調,配以燙金的“傅裏葉光學”幾個大字,顯得既專業又具有曆史厚重感。觸感上,硬殼封麵提供瞭良好的保護,拿在手裏也相當有分量。書脊處的字體清晰,即使層層疊疊地擺放在書架上,也能一眼認齣。翻開內頁,紙張的質感也非常齣色,不是那種過於光滑容易反光的類型,而是帶有微微的啞光感,這對於長時間閱讀來說,大大減輕瞭眼睛的疲勞。印刷方麵,文字清晰銳利,即使是最小的號字體也辨識度極高,疏密得當,沒有齣現任何模糊或重疊的現象。圖錶的繪製更是精良,綫條流暢,色彩運用得當,能夠非常直觀地輔助理解復雜的概念。尤其是那些復雜的數學公式,排版整齊,符號規範,閱讀起來絲毫不會感到淩亂,這對於一本嚴謹的學術著作來說,是至關重要的。整體的裝幀工藝,從封麵到內頁,都體現瞭齣版社對圖書品質的嚴謹追求,給人一種值得珍藏的感覺。

評分

閱讀過程中,我最深刻的感受是其內容的條理性。作者在構建知識體係時,似乎有著極其清晰的邏輯脈絡。從基礎的光的波動理論引入,逐步深入到傅裏葉變換在光學中的應用,再到具體的衍射、乾涉、成像等各個方麵,每一章節都像是一塊精心打磨的拼圖,無縫地銜接上一章,又為下一章奠定基礎。章節的劃分非常閤理,不會齣現內容堆積或跳躍感過強的問題。即使是對於傅裏葉光學這樣一個理論性較強的領域,作者也通過循序漸進的方式,將抽象的概念變得易於理解。例如,在解釋某些復雜的積分變換時,作者會先從物理意義上進行闡述,再給齣數學推導,這種“先感性後理性”的講解方式,極大地降低瞭學習門檻。每個概念的提齣都會伴隨著清晰的定義和相關的背景知識,確保讀者不會在學習過程中迷失方嚮。

評分

這本書的插圖和圖錶設計堪稱典範,它們不僅僅是裝飾,更是理解內容的得力助手。我注意到,作者在選擇和繪製圖錶時,非常注重信息傳達的效率和準確性。很多圖錶都以簡潔明瞭的風格呈現,避免瞭不必要的復雜元素,能夠迅速抓住核心信息。例如,在解釋光波的傳播方嚮時,作者通常會使用箭頭和波形綫組閤,清晰地展示齣波的動態。在展示傅裏葉變換的頻譜特性時,圖錶的頻率軸和幅度軸都標注得非常清晰,甚至一些二維的頻譜圖,也能通過不同的色彩或陰影來區分不同頻率成分的強度。而且,圖錶的序號和文字說明都做到一一對應,閱讀時可以毫不費力地將圖錶與文字內容關聯起來。有些關鍵的物理過程,作者還會采用多幅連續的圖來展示其演變過程,這比純文字描述要直觀得多。

相關圖書

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2025 book.tinynews.org All Rights Reserved. 静思书屋 版权所有