衍射计算及数字全息(上册) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李俊昌 著

图书标签:

• 衍射
• 数字全息
• 计算成像
• 光学计算
• 傅里叶光学
• 全息术
• 图像重建
• 光波传播
• 计算物理
• 光学工程

店铺： 天泰尚图书专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030409584

商品编码：26709976716

包装：圆脊精装

出版时间：2016-05-03

基本信息

书名：衍射计算及数字全息(上册)

定价：109.0元

作者：李俊昌

出版社：科学出版社

出版日期：2016-05-03

ISBN：9787030409584

字数：350

页码：

版次：31

装帧：圆脊精装

开本：B5

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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目录

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作者介绍

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文摘

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精彩页

序言

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好的，这是一份针对您提供的书名《衍射计算及数字全息（上册）》不包含其内容的图书简介，力求详细、自然，且不提及人工智能。 --- 《光场调控与先进光学成像技术（第一卷）：基础理论与实验方法》 内容概述： 本书是“光场调控与先进光学成像技术”系列丛书的第一卷，系统深入地探讨了现代光学成像领域的核心基础理论、关键物理机制以及前沿的实验技术。本卷聚焦于光与物质相互作用的基本规律，为理解和设计下一代精密光学系统提供了坚实的理论框架和可操作的实验指导。全书内容严谨，逻辑清晰，旨在为光学工程、物理学、生物医学工程等相关领域的科研人员、高级学生及工程技术人员提供一本权威的参考读物。 第一篇：波动光学基础与介质相互作用 本篇内容是理解所有高级光学现象的基石。 第一章：电磁波理论的再审视与推广 本章从麦克斯韦方程组出发，回顾了电磁波在均匀介质中传播的经典理论。重点阐述了平面波、球面波的数学描述，并引入了更适用于复杂场结构分析的向量波理论。深入讨论了光场的偏振态描述，包括琼斯矩阵和穆勒矩阵在分析各向异性介质中光传播效应上的应用。特别对高斯光束（Gaussian Beam）的精确建模进行了详尽的推导和分析，包括其束腰、束散角以及在传输过程中光斑大小的变化规律，这是构建激光光学系统不可或缺的基础知识。 第二章：光在复杂结构中的传播特性 本章专注于光波穿过非均匀介质或具有周期性结构时的行为。详细介绍了光的反射与折射定律在非理想界面上的扩展形式，包括菲涅尔方程在倾斜入射和多层膜结构中的应用。核心部分深入剖析了光栅理论。除了传统的夫琅禾费衍射（Fraunhofer Diffraction）的几何光学近似，本章还精确分析了近场条件下的菲涅尔衍射（Fresnel Diffraction）。对于一维和二维周期性结构，本书采用傅里叶级数展开法，系统推导了透射光栅和反射光栅的效率计算公式，并讨论了光栅色散与刻线密度之间的定量关系。此外，还引入了布拉格衍射的概念，阐明了X射线或中子与晶体结构相互作用的物理机制。 第三章：介质中的光吸收、散射与成像对比度 光场在实际介质中传播时不可避免地会遇到吸收和散射。本章详细讨论了朗伯-比尔定律（Lambert-Beer Law）在不同浓度、不同光程下的适用性。散射理论部分，重点阐述了瑞利散射（Rayleigh Scattering）和米氏散射（Mie Scattering）的理论模型及其在可见光和红外波段的应用，用于解释大气、乳状液或生物组织中的光衰减现象。本章还专门探讨了散射对图像对比度和分辨率的影响，并提出了利用偏振信息抑制背景散射光的初步方法。 第二篇：先进光学成像的物理模型与器件实现 本篇从理论走向应用，探讨了如何利用光场调控原理实现高性能的成像系统。 第四章：成像系统的几何与物理极限 本章回归到经典成像理论，但从更严格的傅里叶光学角度进行阐述。详细分析了理想光学系统的点扩散函数（PSF）和传递函数（OTF）。引入了艾里斑（Airy Disk）的形成机理，并精确计算了由有限孔径引起的衍射限制。本章的核心是关于分辨率的量化分析，包括瑞利判据和阿贝衍射极限。此外，本章还讨论了像差理论的基础，侧重于轴对称透镜系统的帕塞瓦尔-吉福德（P-G）判据，并概述了对彗差、像散等常见低阶像差的识别和矫正原则。 第五章：空间光调制器（SLM）的原理与应用 空间光调制器是现代光场调控的核心工具。本章详尽介绍了液晶（LC）和微机电系统（MEMS）型SLM的工作原理。重点分析了相位型SLM的单元响应函数，包括其像素间串扰和灰度等级对调制精度的影响。书中详细演示了如何利用SLM在时间或空间上动态地加载复杂的相位分布，从而实现对光束的精确整形、偏转或分束。本章还提供了SLM在干涉测量、自适应光学以及动态相位掩模生成中的实际案例分析。 第六章：干涉测量学：相干光场分析 干涉是测量微小形变和光学精度的有力手段。本章系统介绍了相干光场的叠加原理和条纹对比度的形成机制。深入分析了迈克尔逊干涉仪、萨尼亚克干涉仪和马赫-曾德尔干涉仪的结构、输出光场分布及其在位移测量中的应用。重点讨论了二维相干光场中的干涉条纹相位提取方法，包括相移干涉术（Phase-Shifting Interferometry）的算法基础、误差分析及其在测量精度提高中的作用。 第七章：传感器与图像采集系统 本章关注于如何将光学信息转化为数字信号。详细对比了电荷耦合器件（CCD）和互补金属氧化物半导体（CMOS）传感器的结构、噪声源（如暗电流、读出噪声）和量子效率特性。对数字图像的采样定理进行了回顾，强调了奈奎斯特频率在图像采集中的重要性。此外，本章还讨论了多光谱成像系统中滤光片阵列（Bayer Filter）的工作原理以及如何通过后处理技术补偿由于传感器非理想性引入的系统误差。 总结： 《光场调控与先进光学成像技术（第一卷）》是一本聚焦于波动光学基础、场分布调控以及经典成像系统性能分析的专著。它构建了从电磁波传播到数字图像捕获的完整知识链条，是深入理解和设计复杂光学系统的必备参考书，内容侧重于对光传播物理的精细化建模和对实验硬件性能的深入理解。 ---

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容深度和广度确实令人印象深刻，它绝不仅仅是停留在基础理论的表面介绍，而是直接切入了衍射计算和全息技术的“硬核”部分。对于那些已经具备一定光学背景，并希望深入研究计算方法和算法实现的工程师或研究人员来说，这本书提供了一个非常扎实的知识框架。我花了一些时间去对照书中的一些关键算法推导过程，发现其逻辑链条非常完整，每一步的数学依据都阐述得十分清楚，让人感觉作者在组织这些复杂信息时倾注了巨大的心血。它似乎更倾向于提供“如何做”的实践指导，而非仅仅是“是什么”的理论概述，这对于实际项目开发中的问题解决能力培养至关重要。

评分☆☆☆☆☆

这本书在章节安排上的逻辑性值得称赞。它似乎遵循了从基本原理到高级应用的递进路线，使得知识体系的构建非常自然流畅。比如，在介绍完基本的傅里叶光学和波前传播理论之后，便紧接着引入了求解实际问题的计算模型，这种循序渐进的编排方式，有效地降低了学习的认知负荷。每一个新的计算方法都建立在前面章节已介绍的数学基础之上，形成了一个相互支撑的知识网络。这种精心的结构设计，使得读者在阅读过程中能够清晰地看到不同计算技术之间的内在联系和适用场景的差异。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计相当用心，拿到手里就能感受到那种厚重与扎实的质感。封面色彩搭配得沉稳又不失专业感，让人一看就知道是严肃的学术著作。内页纸张的选择也令人满意，印刷清晰，字体排版布局合理，长时间阅读下来眼睛也不会感到特别疲劳。作为一本聚焦于前沿光学领域的书籍，它在视觉上传达出一种严谨的学术氛围。我尤其欣赏它在图表和公式呈现上的细致打磨，那些复杂的数学表达式和光学结构示意图都处理得干净利落，极大地提升了阅读体验。即便是对于初学者来说，清晰的图文配合也能帮助更好地理解抽象的概念。总的来说，从物质载体上来看，这本书的制作水准无疑是教科书级别的，体现了出版方对知识传播的尊重。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值不仅在于它汇集了大量的理论和方法，更在于它可能提供了一种看待和解决光学计算问题的独特视角。它所探讨的数字处理方式，清晰地展现了现代计算能力如何赋能传统光学领域。通过阅读，我开始思考如何将书中的一些通用算法框架，迁移到我目前正在处理的特定应用场景中去。这种启发性是很多偏重于纯理论介绍的书籍所不具备的。它不仅仅是知识的搬运工，更像是一位经验丰富的导师，在你面前展示了不同路径的选择和每条路径的优劣权衡，引导读者形成自己独立的研究思路。

评分☆☆☆☆☆

阅读过程中，我发现这本书的行文风格非常务实，几乎没有冗余的形容词或不必要的背景铺陈，开门见山地直击核心技术点。这种紧凑的叙述方式，对于追求效率的学习者来说简直是福音。我个人更偏爱这种直接、高效的表达方式，它迫使读者必须集中注意力去理解每一个术语和公式背后的物理意义。当然，对于完全没有接触过相关领域的读者来说，这种风格可能会显得有些陡峭，需要搭配其他辅助教材进行消化吸收。但正是这种毫不妥协的专业性，让它在同类书籍中脱颖而出，成为了工具书库中不可或缺的一员。