生物醫學光學 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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王成 著

圖書標籤:

• 生物醫學光學
• 光學成像
• 生物醫學工程
• 生物光子學
• 醫學物理
• 激光生物效應
• 顯微成像
• 光動力學療法
• 生物傳感器
• 納米光子學

齣版社： 東南大學齣版社

ISBN：9787564170196

版次：1

商品編碼：12157582

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2017-02-01

用紙：膠版紙

頁數：374

字數：600000

正文語種：中文

內容簡介

　　《生物醫學光學》係統地闡述瞭生物醫學光學中的熱點技術及其光學背景，如：基於光譜的光學活檢；激光共聚焦顯微鏡；光學層析成像；光聲成像以及超衍射限的遠場顯微成像等，介紹瞭相關的理論基礎和技術重點。《生物醫學光學》為相關領域的研究人員、研究生及本科生提供瞭一本有用的參考書。

目錄

第一章 緒論
1．1 概述
1．2 生物醫學光學重要曆程
1．3 生物醫學光學發展與前瞻

第二章 光學和光子學基本知識
2．1 緒論
2．2 幾何光學的基本原理
2．3 光的乾涉
2．4 光的衍射

第三章 生物係統發光
3．1 生物發光分類
3．2 熒光
3．3 發光生物發光
3．4 化學發光
3．5 生物超微弱發光

第四章 光與組織相互作用
4．1 組織光學
4．2 光在組織中的吸收
4．3 生物組織的光散射
4．4 光子傳輸理論模型
4．5 光與組織作用的生物學效應

第五章 組織光學性質
5．1 簡介
5．2 組織光學性質測量的基本原則
5．3 積分球技術
5．4 Kubelka-Munk法和多流法
5．5 逆倍增法
5．6 組織的光學性質
5．7 總結

第六章 醫學光譜技術
6．1 近紅外光譜技術及應用
6．2 熒光光譜
6．3 拉曼光譜技術應用
6．4 細胞水平的共焦後嚮散射顯微光譜
6．5 光譜成像的定義

第七章 生物成像原理和技術
7．1 生物成像：一種重要的生物醫學方法
7．2 光學成像概述
7．3 生物和醫用顯微鏡
7．4 透射顯微術
7．5 倒置顯微鏡
7．6 暗場顯微鏡
7．7 相差顯微鏡
7．8 偏光顯微鏡
7．9 微分乾涉相襯顯微鏡（DIC）
7．10 熒光顯微鏡
7．11 掃描近場光學顯微鏡
7．12 共聚焦顯微鏡
7．13 熒光共振能量轉移（FRET）成像
7．14 熒光壽命成像顯微術（FLIM）

第八章 光學相乾層析成像術（OCT）原理
8．1 介紹
8．2 OCT係統中的共焦門和橫嚮分辨率
8．3 弱相乾乾涉的軸嚮範圍
8．4 傅裏葉域光學低相乾層析成像（Fourier-domain OCT，FD-OCT）
8．5 時域弱相乾乾涉儀（time domain OCT，TD-OCT）
8．6 OCT係統的靈敏度和動態範圍
8．7 OCT技術進展和應用

第九章 光聲成像
9．1 簡介
9．2 組織中的光聲
9．3 深度結構成像
9．4 掃描光聲層析成像（Photoacoust，ic Tomography，PAT）
9．5 聲透鏡成像
9．6 計算機層析成像（computed tomography，CT）
9．7 光聲成像方法的應用
9．8 光聲成像的發展

第十章 遠場超衍射極限成像
10．1 受激發射損耗（stimulated emission depletion，STED）顯微術
10．2 超衍射極限的結構光照明顯微鏡（Structure light Illuminate Microscopy，SIM）
10．3 隨機光重建顯微鏡（STORM）
主要參考文獻

好的，這是一本聚焦於量子信息科學與計算的圖書的詳細簡介。 --- 量子信息導論：從基本原理到前沿應用 內容概述 本書《量子信息導論：從基本原理到前沿應用》旨在為物理學、計算機科學、數學以及工程技術領域的學生和研究人員提供一個全麵、深入且易於理解的量子信息科學框架。本書超越瞭傳統的信息處理範式，係統性地探討瞭量子力學如何為信息存儲、傳輸和處理帶來革命性的能力。內容覆蓋瞭量子力學的基本數學工具、量子計算的核心算法、量子通信中的獨特優勢，以及當前正在崛起的量子傳感和計量學的前沿領域。 全書結構嚴謹，力求在保證理論深度的同時，兼顧清晰的物理圖像和實際的可操作性。我們特彆強調從信息論的角度重新審視量子現象，幫助讀者理解量子比特（Qubit）與經典比特的本質區彆，以及這種區彆如何轉化為指數級的計算能力和絕對安全的通信。 第一部分：量子力學基礎與信息載體 本部分奠定讀者理解量子信息所需的所有數學和物理基礎，重點是將抽象的量子力學概念轉化為信息處理的語言。 第一章：經典信息與概率迴顧 本章首先迴顧經典信息論的基本概念，如比特、信息熵（香農熵）和圖靈機模型。通過對比經典係統中的不確定性與量子係統中的內在不確定性，為後續章節的引入做鋪墊。我們將探討確定性算法與概率性算法的界限。 第二章：量子力學的數學框架 這是全書的基石。我們詳細介紹瞭描述量子態的希爾伯特空間結構、矢量錶示（狄拉剋符號，Bra-ket Notation）、算符與矩陣錶示法。重點講解瞭綫性代數在量子力學中的核心作用，包括本徵值、本徵嚮量與投影算符。本章會清晰地定義量子態的完備性、歸一化條件以及密度矩陣（Density Matrix）的概念，用於描述混閤態。 第三章：量子比特（Qubit）與單比特操作 本章將量子信息處理的最小單位——量子比特——從理論層麵引入。我們將使用布洛赫球（Bloch Sphere）來直觀地錶示單量子比特的狀態和演化。隨後，詳細介紹基本單比特酉變換，如泡利矩陣（$X, Y, Z$）、哈達瑪門（$H$）及其在産生疊加態中的關鍵作用。 第四章：多體係統與量子糾纏 糾纏（Entanglement）是量子信息區彆於經典信息最核心的特徵。本章深入探討多量子比特係統的張量積結構。我們將定義和量化糾纏，重點分析貝爾態（Bell States）作為最大糾纏態的意義。此外，還將討論糾纏的不可剋拉夫性（No-Cloning Theorem）以及它在量子隱形傳態中的核心地位。 第二部分：量子計算的核心算法與模型 本部分將目光投嚮量子計算機的設計原理和可實現的計算模型，探討量子並行性（Quantum Parallelism）如何驅動指數級加速。 第五章：量子電路模型與通用門集 本章介紹瞭量子計算的標準模型：量子電路。我們將探討可逆計算的必要性，並詳細闡述通用量子門集（Universal Gate Set）的概念。我們將證明僅使用單比特門（如$R_y( heta)$）和受控非門（CNOT）即可構造齣任意酉操作，這是構建可編程量子計算機的基礎。 第六章：著名量子算法 I：求解搜索問題 本章專注於格羅弗（Grover’s）搜索算法。我們將從經典搜索的復雜度齣發，詳細推導格羅弗算法的迭代過程，包括格羅弗迭代子（Grover Iterator）的幾何意義——在希爾伯特空間中對目標嚮量的“翻轉與反射”。通過實例分析，讀者將理解該算法如何提供二次加速（Quadratic Speedup）。 第七章：著名量子算法 II：量子傅裏葉變換與因子分解 本章是量子計算的“殺手級應用”——肖爾（Shor’s）算法的基石。首先，詳細介紹量子傅裏葉變換（QFT）的定義、矩陣形式及其高效計算方法。隨後，我們將介紹周期查找算法（Quantum Phase Estimation, QPE），並展示如何利用QPE和QFT高效地分解大數，從而對現有公鑰加密體係構成威脅。 第八章：量子模擬與變分算法 本章關注量子計算在物理和化學領域的前沿應用。我們討論如何使用量子計算機精確模擬復雜的哈密頓量和分子係統（量子模擬）。此外，我們深入介紹混閤量子-經典算法，特彆是變分量子特徵求解器（VQE）和變分量子本徵求解器（QAOA），它們是當前NISQ（Noisy Intermediate-Scale Quantum）時代最實用的計算範式。 第三部分：量子通信、密碼學與傳感 本部分將視角從計算拓展到信息安全傳輸和高精度測量領域，展示量子力學對實際工程技術的變革潛力。 第九章：量子密鑰分發（QKD） 本章聚焦於量子密碼學的基石。我們將詳細闡述BB84協議的原理，解釋它如何利用測量引起的塌縮和海森堡不確定性原理來保證密鑰分發的絕對安全性。後續章節將介紹更先進的協議，如E91協議，以及其對竊聽的容忍度。 第十章：量子隱形傳態與超級密編碼 本章探討量子信息在遠距離傳輸中的應用。我們將基於貝爾態和酉操作，完整地推導量子隱形傳態（Quantum Teleportation）的步驟，強調信息的“傳輸”與“物質的傳輸”的區彆。同時，對比分析超級密編碼（Superdense Coding），展示如何用一個量子比特傳輸兩個經典比特的信息。 第十一章：量子噪聲、誤差與容錯 任何實際的量子係統都麵臨退相乾（Decoherence）的挑戰。本章係統性地分析量子係統中的主要噪聲源（如比特翻轉和相位翻轉）。我們將引入量子誤差修正碼（QECC）的概念，重點介紹Shor碼和錶麵碼（Surface Codes）的基本結構，為構建容錯量子計算機奠定理論基礎。 第十二章：量子計量學與傳感 本章探索量子力學在超越經典極限的測量精度方麵的潛力。我們將介紹標準量子極限（SQL）和測量精度如何被“海森堡極限”（Heisenberg Limit）所取代。通過分析N00N態等糾纏態在光乾涉測量中的應用，展示量子增強型傳感器在時間、頻率、磁場和引力波探測中的巨大前景。 附錄 附錄部分包含必要的數學工具迴顧，包括群論基礎、矩陣對角化迴顧，以及關鍵量子算法的詳細僞代碼實現參考。 --- 本書的特色： 1. 雙重視角： 兼顧理論物理的嚴謹性和計算機科學的可計算性。 2. 直觀性與深度並重： 大量使用幾何解釋（如布洛赫球），同時不迴避復雜的代數推導。 3. 前沿覆蓋： 不僅聚焦於Shor和Grover算法，更深入探討瞭NISQ時代的變分方法和量子傳感技術。 4. 數學嚴謹： 所有核心概念均建立在完備的綫性代數和概率論基礎之上。

評分☆☆☆☆☆

這是一本讓我眼前一亮的書籍，它並非那種教條式的科學著作，而是充滿瞭探索精神和前沿視野。我尤其欣賞書中對於生物組織光學特性的深入剖析，作者並非止步於錶麵的介紹，而是細緻地闡述瞭不同組織在不同波長下的光傳播、散射和吸收行為，並以此為基礎，構建起瞭一係列創新的診斷和治療策略。例如，書中關於“光學相乾層析成像”（OCT）的講解，讓我深刻理解瞭它是如何通過乾涉原理實現對組織微觀結構的無損、高分辨率成像的，這在眼科、皮膚科等領域有著廣泛的應用前景。此外，作者對於光與生物分子相互作用的討論，也讓我看到瞭利用光來調控細胞功能、甚至進行基因編輯的可能性，這無疑是未來生物醫學領域最具潛力的發展方嚮之一。這本書的價值在於，它不僅提供瞭紮實的理論基礎，更重要的是，它激發瞭讀者去思考，如何將這些基礎理論轉化為解決實際醫學難題的創新方案。它讓我看到瞭生物醫學光學不僅僅是一門學科，更是一種充滿活力的、不斷發展的科學實踐。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度都遠超我的預期，我本以為它會更偏嚮於介紹基礎的光學理論，但它卻巧妙地將這些理論與前沿的生物醫學研究緊密結閤。尤其讓我印象深刻的是關於光譜分析的部分，書中不僅詳細介紹瞭不同波長光與生物組織相互作用的原理，還列舉瞭許多利用這一原理進行的疾病診斷和監測方法。例如，如何通過分析不同光信號的吸收和散射來區分健康組織和癌變組織，或者如何利用特定波長的光來檢測血液中的特定成分。這讓我意識到，原來我們每天接觸的光，在醫學領域竟然有著如此強大的診斷能力。書中的內容並非是簡單羅列，而是呈現瞭一種邏輯清晰的遞進關係，從基礎的光學原理，到復雜的成像技術，再到具體的治療應用，層層深入，引人入勝。我特彆喜歡作者在探討某些技術時，會迴顧其發展曆程，並預測其未來的發展趨勢，這讓我在學習知識的同時，也能感受到科學的進步力量。這本書讓我看到瞭光學的無限可能，也讓我對未來的精準醫療充滿瞭期待。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我之前對生物醫學光學這個領域並不太瞭解，甚至可以說是一無所知。抱著試試看的心態翻開瞭這本書，結果完全被震撼到瞭。它就像一把鑰匙，為我打開瞭一個全新的世界。書中的很多概念，比如光聲成像、熒光成像等等，聽起來很專業，但在作者的講解下，卻變得生動有趣。我最喜歡的部分是關於光學分子探針的介紹，作者非常細緻地解釋瞭這些探針如何被設計用來特異性地標記生物分子，並通過發光來指示其位置和狀態。這簡直就是把“顯微鏡”的精度提升到瞭一個全新的維度。而且，這本書不僅僅是理論的堆砌，它還充滿瞭對實際應用的展望。比如，它提到瞭如何利用光學技術來監測藥物在體內的分布，或者如何實現無創性的疾病早期篩查。這些內容讓我對未來的醫療充滿瞭好奇和憧憬，也讓我看到瞭科技在改善人類健康方麵所能發揮的巨大作用。這本書就像一本“魔法書”，讓我看到瞭光如何成為我們探索生命奧秘、對抗疾病的強大工具。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直就是我踏入生物醫學領域的一扇窗戶！之前對光學在醫學上的應用瞭解得很少，總覺得它隻跟近視眼手術或者拍照有關。但翻開這本書，我纔發現光學竟然能這麼神奇地“看”進我們身體的內部，甚至還能“治”病！它不是那種枯燥的教科書，而是用一種非常直觀和易懂的方式，把各種復雜的光學原理和生物醫學應用聯係起來。比如，關於光學成像的部分，它不僅僅是講瞭各種顯微鏡的原理，更讓我驚嘆的是，它能夠清晰地展示齣細胞內部的動態活動，甚至是我們肉眼根本無法企及的分子層麵。書裏還講到瞭光動力療法，聽起來就像科幻電影裏的情節，但它卻是真實存在且在臨床上被應用的。我尤其喜歡作者在講解每一個應用時，都會穿插一些實際的案例研究，讓我能真切地感受到這些技術是如何解決現實醫學難題的。讀完這些章節，我腦海裏不再是模糊的光學概念，而是一個個生動的醫學圖像和治療場景。這本書真的讓我對生物醫學領域有瞭全新的認識，也激發瞭我深入探索更多光學技術在醫學中應用的興趣。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本書，我感覺自己對“光”有瞭全新的認識。之前總覺得光就是可見光，能照亮世界，但這本書讓我看到瞭光在生物醫學領域所蘊含的巨大能量和無限可能。作者以一種非常清晰且富有條理的方式，將各種復雜的生物醫學光學技術一一呈現。我特彆喜歡關於“光遺傳學”的章節，它簡直像打開瞭潘多拉的魔盒，讓我看到瞭如何通過光來精確地控製神經元的活動，從而研究大腦的功能，甚至有望治療神經係統疾病。這種將物理學原理與生物學研究結閤的創新方式，讓我感到非常驚嘆。書中還穿插瞭大量的圖片和圖示，讓那些抽象的概念變得具象化，更容易理解。比如，一些生動的示意圖清晰地展示瞭不同成像技術的原理和應用場景，讓我能夠直觀地感受到這些技術是如何“看見”身體內部的。這本書不僅讓我學到瞭知識，更讓我感受到瞭科學的魅力和人類的智慧。它讓我看到瞭生物醫學光學不僅僅是科學研究，更是一種能夠實實在在地改善人類健康的強大力量。