Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Априль Ж. -> "Оптическая голография " -> 96

Оптическая голография - Априль Ж.

Априль Ж., Арсено А., Баласубраманьян Н. Оптическая голография — М.: Мир, 1982. — 736 c.
Скачать (прямая ссылка): opticheskayagalografiyat21982.djvu
Предыдущая << 1 .. 90 91 92 93 94 95 < 96 > 97 98 99 100 101 102 .. 143 >> Следующая


10.7.3.2 Последующее увеличение

В тех случаях, когда требуется получить высокое разрешение по большому полю зрения, нередко применяют последующее увеличение изображения с помощью обычного микроскопа (рис. 2} M

Опорный.

/ (1 31
V Объект
СД

Среда для записи голограммы

сэ

Микроскоп

Восстанавливающий лучок

Действительное восстановленное изображение

6

Рис. 2. Применение последующего увеличения с помощью обычного микроскопа. а — схема записи голограммы; б — схема восстановления изображения с голограммы. Угол падения опорного пучка и разница в длинах путей опорного и объектного пучков могуі меняться (согласование пространственной частоты голограммы и разрешающей способностью пленки с длиной когерентности лазера). M — зеркало; СД — светоделитель; H — голограмма.

[8, 13] В этом случае голограмма записывается с плоской волной в ближней или дальней зоне объект?. При восстановлении поле объекта, производящее действительное изображение объекта, можно исследовать с помощью обычного микроскопа.

Когда препятствием при таком способе оказывается разрешение фотопленки, можно провести несколько предварительных увелчче- 245 Гл. - 10. Области применения

ний изображения в промежутке между объектом и голограммой [9, 16]. Такое предварительное увеличение можно получить, применяя высококачественную оптику, если таковая имеется в наличии, но можно использовать и оптику не столь высокого качества. В последнем случае эти же оптические элементы можно переставить таким образом, чтобы при восстановлении изображения скомпенсировать аберрации [3, 7].

Рассмотренные операции сводят объектное поле к исходным размерам объекта. Этот процесс оказывается наиболее полезным в тех случаях, когда наблюдаемый объект, например тонкие кровеносные сосуды под ногтем пальца, недоступен для работы с обычным микроскопом. Чтобы проверить, как течет кровь по этим сосудам, необходимо иметь большое увеличение, но с помощью обычного микроскопа невозможно заглянуть под ноготь. Однако в микроскоп можно направить объектное поле ногтя пальца. Этот метод обеспечивает большую глубину поля, записываемую голограммой, но часто не обеспечивает максимального разрешения. Его применение полезно в тех случаях, когда изучаемый объект является толстым или рассматриваемое событие находится в слое на большой глубине.

10.7.4. Уравнения голографической микроскопии

Для эффективного применения любого метода, выбираемого нами для получения голограммы микроскопического объекта, необходимо немного ознакомиться с теорией. Необходимо найти общие уравнения для голографии. С особой тщательностью мы должны выбирать среды для записи голограмм, обращая особое внимание на чувствительность, разрешение и обработку материалов. В этом разделе мы подробно изучим уравнения голографии, особенно с точки зрения их применения в голографической микроскопии.

10.7.4.1. Внеосевая голография

Во всех успешных применениях голографии в микроскопии использовался внеосевой опорный пучок с плоским волновым фронтом [10—12]. Применение такой геометрии приводит к минимальным аберрациям [15] и позволяет легко получать восстанавливающую волну, идентичную опорной, независимо от того, исследуется ли действительное или мнимое изображение. Хорошее качество голограммы достигается, если угол между опорным и объектным пучками можно выбрать таким, что пространственная частота интерференционных полос в интерференционной картине намного ниже максимума разрешающей способности фотопленки (рис. 3). Для пленки с максимальной разрешающей способностью 1000 линий на миллиметр расстояние между соседними интерференционными 10.7. Микроскопия

625

полосами должно быть больше, чем 1 мкм. Если угол Q0=30° (рис. 3), то средний размер объекта, на котором произошла дифракция, равен 1,22 мкм; при этом

sin QR=sin Q0—{kid). (3)

В случае d=2 мкм и X=O,5 мкм=500 нм, мы имеем sin QR = sin 30°— -(0,5/2), Qr= 14,5°. В общем случае 0<QR<Q0.

Опорный пучок

Входной пучок

Среда для записи голограммы

Рис. 3. Геометрия схемы записи внеосевой голограммы. U0 между полем объекта и нормалью к плоскости пленки.

наибольший угол

Выбор угла падения опорного пучка также определяется значением телесного угла, стягиваемого объектом в плоскости голограммы. При восстановлении изображение должно лежать в стороне от опорного пучка. Это требует анализа полного спектра пространственных частот объекта; такое исследование проводится в § 2.4 (см т. 1 настоящей книги).

Площадь объекта, наблюдаемого через окуляр обычного микроскопа, уменьшается пропорционально третьей степени числовой апертуры (NA=n sin O) объектива. Глубина пол я уменьшается пропорционально квадрату числовой апертуры NA. Следовательно, наблюдаемый объем объекта определяется выражением

l/~l/NA5 для NA>0,20. (4)

Удваивая числовую апертуру NA объектива и сохраняя прежний окуляр, мы наблюдаем, что объем объекта уменьшается до V32 первоначальной величины, в то время как минимальный размер разрешаемого объекта уменьшается до половины прежнего значения.
Предыдущая << 1 .. 90 91 92 93 94 95 < 96 > 97 98 99 100 101 102 .. 143 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed