生物醫學光學：原理和成像 pdf epub mobi txt 電子書下載 2025

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☆☆☆☆☆

汪立宏，吳新一著，鄧勇，江旭，洪燁譯，駱清銘校

圖書標籤:

生物醫學光學
光學成像
生物醫學工程
生物物理學
醫學物理學
光子學
顯微成像
生物組織光學
激光醫學
生物醫學儀器

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齣版社：中國科學技術大學齣版社

ISBN：9787312037689

版次：1

商品編碼：12133412

包裝：平裝

叢書名：物理學名傢名作譯叢

開本：16開

齣版時間：2017-01-01

用紙：膠版紙

具體描述

內容簡介

　　本書的內容分為兩個主要部分：（1）光子在生物組織中傳輸的基本原理；（2）光學成像。在第一部分，我們首先簡單介紹瞭生物醫學光學，然後介紹瞭單個散射體的理論、光子傳輸的濛特卡羅模擬、捲積求寬光束響應、輻射傳輸方程和擴散理論、混閤濛特卡羅方法和擴散理論以及光學參數和光譜的測量。在第二部分，我們介紹瞭彈道光成像、光學相乾層析成像、擴散光學層析成像、光聲層析成像、超聲調製光學層析成像。本書可供生物醫學光學相關專業作為教材使用，也可供相關研究人員參考使用。

作者簡介

　　汪立宏，男，美國萊斯大學博士，瑞典隆德大學榮譽博士，美國AIMBE、OSA、IEEE和SPIE會士。現任加州理工學院Bren特聘教授，《生物醫學光學》主編，SPIE年度光子加超聲波會議主席。編纂瞭光聲斷層成像的di一本專著；齣版瞭450篇同行評審期刊文章，赫氏指數達107；發明瞭功能性光聲斷層成像和三維光聲顯微鏡。曾獲得美國國傢衛生研究院的FIRST奬和先驅奬，美國國傢科學基金會的CAREER奬，OSA的C.E.K. Mees奬章，IEEE的技術成就奬和生物醫學工程奬，SPIE 的Britton Chance 生物醫學光學奬，IPPA 的資深奬，萊斯大學的傑齣工程校友奬。本書榮獲Joseph W. Goodman書本寫作奬。

　　吳新一，男，美國密蘇裏州立大學博士。曾任美國徳剋薩斯州立農工大學生物醫學工程係教授，2009年退休。研究領域為X光小角散射理論、生態場論、2型糖尿病治療控製等。

　　鄧勇，女，華中科技大學博士，現任教於華中科技大學。從事擴散光學斷層成像、熒光分子斷層成像、低相乾散射斷層成像、多模式光學分子成像等方麵的研究。

　　江旭，男，華中科技大學在讀博士。

　　洪燁，男，目前在法國巴黎第11大學攻讀碩士學位。

　　駱清銘，男，華中科技大學生物醫學工程專業教授，美國AIMBE、OSA和SPIE會士，英國IET會士，國傢自然科學基金“生物醫學光子學”創新研究群體負責人。曾受聘教育部長江學者奬勵計劃特聘教授（首批），榮獲國傢傑齣青年科學基金。

內頁插圖

前言
第1章概述
1.1 光學成像的動機
1.2 光在生物組織中的一般行為
1.3 光—物質相互作用的基本物理
1.4 吸收和它的生物學來源
1.5 散射及其生物學來源
1.6 偏振及其生物學來源
1.7 熒光及其生物學來源
1.8 圖像的錶徵
習題
閱讀
延伸閱讀
第2章單個散射體的瑞利理論和米氏理論
2.1 引言
2.2 瑞利理論簡介
2.3 瑞利理論數值計算實例
2.4 米氏理論簡介
2.5 米氏理論數值計算實例
附錄2A 瑞利理論推導
附錄2B 米氏理論推導
習題
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延伸閱讀
第3章光子在生物組織中傳輸的濛特卡羅模擬
3.1 引言
3.2 濛特卡羅方法
3.3 問題的定義
3.4 光子的傳播
3.5 物理量
3.6 計算實例
附錄3A MCML簡介
附錄3B 概率密度函數
習題
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第4章捲積求寬光束的響應
4.1 引言
4.2 捲積的一般錶達式
4.3 與高斯光束的捲積
4.4 與頂帽光束的捲積
4.5 捲積的數值求解
4.6 計算實例
4.7 CONV簡介
習題
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第5章輻射傳輸方程和擴散理論
5.1 引言
5.2 物理量的定義
5.3 輻射傳輸方程的推導
5.4 擴散理論
5.5 邊界條件
5.6 漫反射率
5.7 光子的傳播方式
習題
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第6章濛特卡羅方法和擴散理論的混閤模型
6.1 引言
6.2 問題的定義
6.3 擴散理論
6.4 混閤模型
6.5 數值計算
6.6 計算實例
習題
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第7章光學參數的測量和光譜學
7.1 引言
7.2 準直透射法
7.3 分光光度法
7.4 斜入射反射測量法
7.5 白光光譜測量法
7.6 時間分辨測量法
7.7 熒光光譜測量法
7.8 熒光建模
習題
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第8章彈道光成像和顯微術
8.1 引言
8.2 彈道光的特性
8.3 時間門成像
8.4 空間頻率濾波成像
8.5 偏振差分成像
8.6 相乾門全息成像
8.7 光外差成像
8.8 雷登變換和計算機斷層成像
8.9 共聚焦顯微術
8.10 雙光子顯微術
附錄8A 全息術
習題
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第9章光學相乾層析成像
9.1 引言
9.2 邁剋爾遜乾涉儀
9.3 相乾長度和相乾時間
9.4 時域OCT(TD-OCT)
9.5 傅裏葉域快速掃描光學延遲綫
9.6 傅裏葉域OCT(FD-OCT)
9.7 多普勒OCT
9.8 群速度色散
9.9 OCT的濛特卡羅模擬
習題
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第10章穆勒光學相乾層析成像
10.1 引言
10.2 穆勒計算與瓊斯計算
10.3 偏振態
10.4 斯托剋斯矢量
10.5 穆勒矩陣
10.6 鏇光器、偏振器和相位延遲器的穆勒矩陣
10.7 穆勒矩陣的測量
10.8 瓊斯矢量
10.9 瓊斯矩陣
10.10 鏇光器、偏振器和相位延遲器的瓊斯矩陣
10.11 瓊斯矩陣的本徵矢量和本徵值
10.12 瓊斯計算到穆勒計算的轉換
10.13 OCT中的偏振度
10.14 串行穆勒OCT
10.15 並行穆勒OCT
習題
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第11章擴散光學層析成像
11.1 引言
11.2 擴散光學層析成像的模式
11.3 時域係統
11.4 直流係統
11.5 頻域係統
11.6 頻域理論：基礎知識
11.7 頻域理論：綫性圖像重建
11.8 頻域理論：一般圖像重建
附錄11 AART和SIRT
習題
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第12章光聲層析成像
12.1 引言
12.2 光聲層析成像的動機
12.3 初始光聲壓
12.4 一般光聲方程
12.5 一般正嚮解
12.6 δ脈衝激發平闆
12.7 δ脈衝激發球體
12.8 有限時間脈衝激發薄平闆
12.9 有限時間脈衝激發小球體
12.10 暗場共聚焦光聲顯微術
12.11 閤成孔徑圖像重建
12.12 一般圖像重建
附錄12A 聲波方程的推導
附錄12B 格林函數法
習題
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第13章超聲調製光學層析成像
13.1 引言
13.2 相乾光的超聲調製機製
13.3 時間分辨的掃頻UOT
13.4 並行散斑探測式掃頻UOT
13.5 超聲調製的虛擬光源
13.6 基於重建的UOT
13.7 法布裏—珀羅乾涉式UOT
習題
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延伸閱讀
附錄A 光學參數的定義
附錄B 書中用到的縮略詞

現代材料科學：從原子結構到宏觀應用本書深入探討瞭現代材料科學的基石、前沿發展及其在工程、技術和能源領域的廣泛應用。第一部分：材料的微觀基礎本部分聚焦於理解材料性能的決定性因素——其內部結構，從原子尺度延伸至納米級彆。第一章：晶體結構與缺陷工程詳細解析瞭金屬、陶瓷和半導體的晶體結構，包括布拉維點陣、晶係以及密堆積原理。著重討論瞭晶體缺陷（點缺陷、綫缺陷、麵缺陷和體缺陷）如何顯著影響材料的力學、電學和光學特性。介紹如何通過熱處理和應變誘導來控製和利用這些缺陷，以實現特定功能的材料設計，例如通過位錯運動機製闡述金屬的塑性變形。第二章：電子結構與能帶理論從量子力學的角度闡述瞭固體材料中電子的能級分布。深入講解瞭能帶理論如何區分導體、絕緣體和半導體。詳細分析瞭費米能級、有效質量的概念，以及雜質摻雜如何調控半導體的導電性能，為理解光電器件的工作原理奠定基礎。第三部分：熱力學、動力學與相變本章內容緻力於闡明材料在不同溫度和壓力下的穩定性、演化過程以及相平衡。第三章：材料熱力學基礎探討瞭吉布斯自由能、焓變和熵變在確定材料相圖中的核心作用。詳細分析瞭閤金係統的相圖解讀方法，例如利用杠杆原理計算多相區的組分，以及固溶體和化閤物的形成條件。關注非平衡態熱力學在快速凝固和薄膜生長過程中的應用。第四章：擴散與動力學過程係統闡述瞭材料內部的原子遷移機製，特彆是固態擴散（Fick定律、擴散激活能）。對比分析瞭晶界擴散、晶麵擴散和體擴散的差異。討論瞭擴散在燒結、蠕變和化學反應中的重要性，並引入瞭動力學模型（如Avrami方程）來描述相變速率。第四部分：宏觀性能與測試本部分將微觀結構與可測量的宏觀機械、熱學和電學性能聯係起來，並介紹常用的錶徵技術。第五章：機械性能與斷裂力學全麵覆蓋材料的應力-應變響應，包括彈性模量、屈服強度、拉伸強度和韌性。深入講解瞭塑性變形機製、加工硬化和加工過程對微觀結構的影響。引入斷裂力學，解釋瞭裂紋的萌生、擴展和斷裂韌度（$K_{IC}$），並區分疲勞、蠕變和應力腐蝕開裂。第六章：熱學與電學性能分析材料的熱膨脹係數、熱容和熱導率的微觀根源。在電學方麵，詳細討論瞭介電常數、電阻率、導電機製以及壓電效應和熱釋電效應，這些對傳感器和儲能設備至關重要。第七章：材料錶徵技術介紹瞭現代材料研究中不可或缺的分析工具。重點闡述X射綫衍射（XRD）用於晶體結構和殘餘應力分析；掃描電子顯微鏡（SEM）和透射電子顯微鏡（TEM）在微結構成像和元素分析（EDS/EELS）中的應用；以及光譜技術（如拉曼散射）對化學鍵閤的洞察。第五部分：先進功能材料與工程應用本部分側重於當代工程和技術驅動下的新型材料體係及其定製化設計。第八章：半導體與光電子材料深入探究 III-V 族和 II-VI 族半導體的特性，及其在發光二極管（LED）、激光器和光伏電池中的應用。討論異質結的形成、載流子復閤機製以及器件的效率限製因素。第九章：聚閤物與復閤材料係統介紹高分子材料的分子鏈結構、粘彈行為和玻璃化轉變溫度。詳細分析瞭縴維增強復閤材料（如碳縴維/環氧樹脂）的界麵力學、增強機製和各嚮異性行為，適用於航空航天結構件。第十章：納米材料與錶麵工程探討瞭尺寸效應如何賦予納米材料獨特的物理化學性質（如量子尺寸效應、錶麵能主導）。詳細介紹碳納米管、石墨烯和量子點的閤成方法及其在催化、電子和生物醫學領域的潛在應用。同時，討論薄膜沉積技術（如PVD、CVD）和錶麵改性（如離子注入）在提高材料耐磨性和抗腐蝕性方麵的作用。結語：材料的未來與可持續性總結瞭材料科學在應對全球挑戰中的角色，包括能源儲存（電池電極材料）、催化劑設計以及實現材料的循環利用和綠色製造工藝的重要性。本書旨在為材料科學、化學工程、物理學及相關領域的學生和研究人員提供一個全麵、嚴謹且與時俱進的知識框架，使讀者能夠從基本原理齣發，設計、製造和優化下一代先進材料。內容覆蓋麵廣，理論深度適中，側重於將基礎物理化學原理轉化為可量化的工程解決方案。

用戶評價

評分☆☆☆☆☆

我購買這本書的初衷，是希望能夠對生物醫學光學有一個初步的、係統性的瞭解。在閱讀過程中，這本書完全滿足瞭我的需求，並且在許多方麵帶來瞭驚喜。作者在內容的組織上非常巧妙，從基礎的光學物理學原理開始，循序漸進地引入到生物學和醫學的應用，使得即使是沒有相關背景的讀者也能輕鬆上手。我非常喜歡書中對各種成像技術在不同生物醫學場景下的應用案例的描述，例如在腫瘤成像、藥物輸送監測、甚至神經活動可視化等方麵的應用。這些生動的例子讓我能夠清晰地看到光學技術是如何改變我們對生命過程的理解，並為疾病的診斷和治療提供新的解決方案。讀完這本書，我感覺自己對生物醫學光學的認識不僅僅停留在理論層麵，而是有瞭一種更深刻的、更具象化的理解，也對這個充滿活力的交叉學科領域産生瞭濃厚的興趣。

評分☆☆☆☆☆

說實話，在拿到這本書之前，我對其內容抱持著一種既期待又有些畏懼的心情。畢竟，“生物醫學光學”這個詞本身就帶著一絲神秘和技術門檻。然而，當我真正投入其中閱讀後，所有的疑慮都被拋諸腦後，取而代之的是一種深入探索的樂趣。作者在內容編排上做得非常齣色，邏輯清晰，循序漸進。從最基礎的光學原理講起，逐步過渡到如何在生物組織中應用這些原理，再到各種先進的成像技術。這種結構安排極大地降低瞭閱讀的難度，讓我在理解每一個新概念時都能找到堅實的基礎。我特彆欣賞書中對實驗設計和數據分析的詳盡描述，這讓我明白，光學的應用不僅僅是理論的堆砌，更是嚴謹科學實踐的體現。閱讀過程中，我仿佛置身於一個真實的實驗室，與科學傢們一同探索著光與生命的奧秘。書中的案例研究更是讓我印象深刻，它們展示瞭光學技術如何在癌癥診斷、神經科學研究等領域發揮著革命性的作用。這讓我深刻體會到，科學的進步是如何一步步改變我們的生活，造福人類健康的。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，選擇這本書很大程度上是源於我對前沿科技的天然興趣，特彆是那些能夠直接惠及人類健康領域的。這本書並沒有讓我失望，反而超齣瞭我的預期。它以一種非常“接地氣”的方式，將原本可能令人望而生畏的光學原理，轉化為對生物醫學應用具有深遠影響的工具。我喜歡書中對不同成像技術的詳細剖析，例如熒光成像、漫反射成像等等，每一種技術都配有清晰的原理圖和實際應用案例，讓我能夠清晰地理解其工作機製以及在臨床上的價值。更難得的是，作者並沒有迴避技術發展中可能遇到的挑戰和局限性，而是以一種客觀的態度進行瞭探討，這讓我對這個領域有瞭更全麵、更深入的認識。閱讀的過程中，我常常會産生許多關於未來醫學發展的想法，比如，如果某種光學技術能夠更早地檢測齣早期疾病，那將為多少患者帶來希望？這本書無疑點燃瞭我對這些問題的思考，也讓我對生物醫學的未來充滿瞭樂觀和期待。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對科學發展始終保持高度關注的讀者，我一直在尋找能夠係統性介紹生物醫學光學這一新興領域的書籍。這本書的麵世，可以說恰逢其時，並且做得非常到位。作者在內容的深度和廣度上都達到瞭一個相當高的水準，既有紮實的理論基礎，又不乏對最新技術進展的及時跟進。我尤其欣賞書中在闡述生物組織光學特性時所做的細緻分析，比如光在組織中的散射和吸收現象，這些都是理解光學成像的關鍵。此外，書中對各種成像方法的成像原理、分辨率、穿透深度等關鍵參數的比較分析，也為我提供瞭一個非常有價值的參考框架，讓我能夠更好地評估不同技術的優劣勢。我從中學習到瞭許多關於如何利用光來“看”到我們身體內部微觀世界的知識，這不僅僅是知識的獲取，更是一種思維方式的轉變，讓我開始從全新的角度去理解生命和疾病。

評分☆☆☆☆☆

這本書絕對是我近期閱讀過的最令人振奮的一本。當我第一次拿到它時，就被其厚重的質感和充滿科學氣息的封麵吸引瞭。翻開扉頁，一股濃鬱的書墨香撲麵而來，仿佛預示著即將開始一場知識的探險。我本身並非生物醫學領域的專業人士，但對其中蘊含的跨學科魅力一直充滿好奇。這本書的語言風格非常獨特，雖然內容涉及的都是尖端科技，但作者卻能用一種引人入勝的方式將其娓娓道來。我尤其喜歡它在闡述復雜概念時所運用的類比和實例，這使得我這個門外漢也能窺探到其中的奧妙。書中穿插的精美插圖和圖錶更是錦上添花，它們不僅僅是裝飾，更是幫助理解的關鍵工具。每一個圖錶都經過精心設計，將抽象的原理具象化，讓我能夠更直觀地感受到光在生物體內的神奇作用。閱讀的過程中，我常常會停下來，反復琢磨那些令人驚嘆的成像技術，想象它們在未來醫學診斷和治療中扮演的角色。這不僅僅是一本教科書，更像是一扇窗戶，讓我得以一窺生物醫學光學的廣闊天地，激發瞭我對未知領域的無限遐想，也讓我對人類智慧的創造力有瞭更深刻的認識。

評分☆☆☆☆☆

貌似還不錯，封麵挺好看的

評分☆☆☆☆☆

很好，感覺不錯！

評分☆☆☆☆☆

貌似還不錯，封麵挺好看的

評分☆☆☆☆☆

內容倒是不錯

評分☆☆☆☆☆

還行吧，書的內容是中文的，支持

評分☆☆☆☆☆

內容倒是不錯