[ ] C A. rozlišovací schopnosti jednotlivých médií: oko (1 úhlová minuta), negativ (100 čar/mm), CCD (velikost pixelu)

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "[ ] C A. rozlišovací schopnosti jednotlivých médií: oko (1 úhlová minuta), negativ (100 čar/mm), CCD (velikost pixelu)"

Břetislav Horák
před 5 lety
Počet zobrazení:

rozlišovací ez objektivu rozlišovací chopnoti jednotlivých édií: oko (1 úhlová inuta), negativ (1 čar/), CCD (velikot pixelu) difrakce na kruhové otvoru o poloěru R: první axiu obahuje cca 8% energie

axiu ntenzita ovětlení záznaového edia Rayleighovo kritériu rozlišení: dva body zdroje považujee za rozlišitelné, pokud vzdálenot jejich obrazů je větší, než poloěr Airyho topy. Airyho topa 1. iniu.

47 144 Přepočteno na úhlovou vzdálenot objektů: ξk = D [ ] Stejné úvahy e aplikují při zachytávání dynaických dějů: pohyb čátic neá způobit pohybovou neotrot (proudění krve atd) ovětlovací outavy

1 rozlišovací ez objektivu rozlišovací chopnoti jednotlivých édií: oko (1 úhlová inuta), negativ (1 čar/), CCD (velikot pixelu) difrakce na kruhové otvoru o poloěru R: první axiu obahuje cca 8% energie prošlého větla f ( krρ / r ) 1. axiu ntenzita ovětlení záznaového edia Rayleighovo kritériu rozlišení: dva body zdroje považujee za rozlišitelné, pokud vzdálenot jejich obrazů je větší, než poloěr Airyho topy. Airyho topa 1. iniu. iniu. axiu polohy ini intnezity na tínítku: 3.83, 7., 1.17, 13.3, Přepočteno na úhlovou vzdálenot objektů: ξk = D [ ] Stejné úvahy e aplikují při zachytávání dynaických dějů: pohyb čátic neá způobit pohybovou neotrot (proudění krve atd) ovětlovací outavy ikrokopů žárovky: wolfraové vlákno, halogenové žárovky (wolfraové vlákno + kapka jodu v baňce) výbojky: nezanedbatelná eie v UV oblati: intenzivní zdroj + dobře budí fluorecenci filtry: barevné (onochroatické) šedé ND (regulují intenzitu větla) ůže být provedeno též nezávile elektricky ve zdroji větla kondenzor úlohy: hoogenizovat větlo, popříp. vyrobit rovinnou vlnoplochu, zvýšit nuerickou aperturu objektivu (a tí rozlišení ikrokopu) uožnit pozorování etodou, vhodnou pro daný vzorek Lieberkuhnovo zrcátko d in λ A + A = = C C.5 1 C λ A vlákna žárovek ají tvar, který je difrakcí kopírován: íto kroužků e obraz kládá ze pirálek v ráci eliinace tohoto jevu ůže být po cetě navíc atnice profeionální kondenzory ívají revolverový ěnič clonek ( nic - větlé pole, terčík - tené pole, dik - fázový kontrat..)

optické outavy obahující dva optické členy nuerická apertura: ohybový obrazec závií na vlnové délce 1,λ d in = ninα jední ze způobů ja ktento liit oezit, je zěna vlnové délky: ierzní kapalina (vzduch

olej 1,515 bronaftalen 1,658 etylenjodid 1,74 Jedná e o peciálně přizpůobené objektivy (bývají označeny proužke) Jiný způobe je použití kondenzoru (aplikací všech ožných zlepšení e dá rozlišit až cca

dopadá, označujee větlé pole na odraz/průchod jou-li indexy lou vzorku a jeho okolí rovnatelné, rozdíl v kontratu při pozorování běžný způobe (větlé pole) je iniální Jednou z etod zlepšení ituace je

2 optické outavy obahující dva optické členy nuerická apertura: ohybový obrazec závií na vlnové délce 1,λ d in = ninα jední ze způobů ja ktento liit oezit, je zěna vlnové délky: ierzní kapalina (vzduch á index lou roven jedné) Používané kapaliny ívají index lou pře 1,5: vzduch 1,3 voda 1,33 i. olej 1,515 bronaftalen 1,658 etylenjodid 1,74 Jedná e o peciálně přizpůobené objektivy (bývají označeny proužke) Jiný způobe je použití kondenzoru (aplikací všech ožných zlepšení e dá rozlišit až cca jedna vlnová délka ) tené pole na odraz a na průchod Na kontrukci obrazu e podílejí téěř všechny paprky, při pozorování bez vzorku vidíe větlé pole: podle ěru, odkud na vzorek větlo poocného ovětlení dopadá, označujee větlé pole na odraz/průchod jou-li indexy lou vzorku a jeho okolí rovnatelné, rozdíl v kontratu při pozorování běžný způobe (větlé pole) je iniální Jednou z etod zlepšení ituace je odtranění paprků jdoucích přío do objektivu: není-li přítoen vzorek, pozorované pole je tené; po vložení vzorku e na tvorbě obrazu podílejí jen rozptýlené paprky. Technicky je třeba vyřešit, aby ztráta větla zaclonění příé cety nebyla zbytečně velká (tedy přeorganizovat chod paprků) Ještě koplikovanější chéa á tené pole na odraz HRT pracuje na principu etody teného pole

fázový kontrat (Zernike 193, Nobelova cena 1953) objekty, které ají rozdílné indexy lou než protředí, přeto neuí být dobře viditelné ve větlé poli: průhledné a bezbarvé vzorky: ožno obarvit, ale

zobrazovacího zařízení je zěny fáze přeěnit na zěny intenzity rr v = in( Φ) v = a in( Φ + ϕ ) Φ = ωt kx ntenzity vln: a a a + Kontrat při pozorování vzorku: pro průhledné vzorky fázový kontrat

3 fázový kontrat (Zernike 193, Nobelova cena 1953) objekty, které ají rozdílné indexy lou než protředí, přeto neuí být dobře viditelné ve větlé poli: průhledné a bezbarvé vzorky: ožno obarvit, ale většinou buňky hynou proěnný index lou způobuje rozptyl, zěnu úhlu odrazu ale také zěnu rychloti π takové vzorky tedy puchod větlo zpoalí, nebo zrychlí: dochází k fázovéu pounu ϕ = d( n n ) λ úkole zobrazovacího zařízení je zěny fáze přeěnit na zěny intenzity rr v = in( Φ) v = a in( Φ + ϕ ) Φ = ωt kx ntenzity vln: a a a + Kontrat při pozorování vzorku: pro průhledné vzorky fázový kontrat (Zernike 193, Nobelova cena 1953) Vhodného interferenčního účinku e doahuje oeznení vtupního vazku větla způobe, který oddělí záření prošlé vzorke od jau pozadí: clona v kondenzoru + fázová detička v ( Φ + ϕ ) = a 1 in( Φ) + a ( Φ) = a in co prochází ohnike objektivu leží zcela io toto ohniku První člen e podílí na ovětlení pozadí, druhý člen je rozptýlená vlna: aplituda je alá a fáze je pounutá o π oproti první čáti vlny Přidání čtvrtvlnné detičky dochází k detruktivní interferenci jau pozadí: [ 1+ in( ϕ) ] a dalšího zvýšení kontratu lze doáhnout aplikací aborpční vrtvy k fázové detičce teoreticky pro každou proputnot vzorku by bylo třeba volit jiné paraetry: v praxi e volí paraetry pro nepohlující vzorky fázový pouv je razantně ovlivněn při použití dvou různých vlnových délek: uí e používat onochroatický filtr (zpravidla žlutozelený 54 n kvůli citlivoti oka) Nevýhoda etody: hrany ají ložité tíny halo při velkých zěnách indexu lou (např. na hranici vzorku)

DC (diferenciální interferenční kontrat) Vylepšení etody fázového kontratu: odtranění halo Používá e u vzorků, které způobují fázový rozdíl oproti pozadí cca čtvrt vlny wollatonův hranol obvykle

4 DC (diferenciální interferenční kontrat) Vylepšení etody fázového kontratu: odtranění halo Používá e u vzorků, které způobují fázový rozdíl oproti pozadí cca čtvrt vlny wollatonův hranol obvykle krytal kalcitu CaCO 3, lepený kanadký balzáe (n=1,55) Dvojloný ateriál vytváří řádný a iořádný paprek, které díky tvaru hranolu vytupují rozbíhavé a e tejný fázový poune Vzorek je v každé bodě ovětlován jakoby dvěa zdroji, pounutýi přibližně, μ od ebe. Za objektive e tak vlatně šíří dva obrazy větlého pole, o kouek pounuté, ovše fázovou inforací (uvnitř vzorku větlo neinterferuje kvůli kolý polarizací) Druhý Wollatonův hranol kažtdé dva vazky opět lučuje nterferuje větlo prošlé vzorke a okolní protředí: kontrat je způoben fázový rozdíle Podobně jako u fázového kontratu, vzniká doje 3D vzorku, zde jakoby šiký ovícení vzorku Nevýhoda: rozbíhavé vazky nutí používat v kondenzoru šterbinu: rapidně kleá ovětlení Konkrétních provedení je noho: Noarkého kontrat, de Senaront, DC v odražené větle Princip vzniku peudo 3D obrazu: Efekt bočního ovětlení, ěr závií na orientaci hranolů Slabě větlo pohlcující vzorek Za první hranole vzikají dva protorově oddělené paprky Rozdíl fází obou paprků je ovše nezanedbatelný Po rekobinaci dochází ke kontruktivní nebo detruktivní interferenci Diferenciální konktrat lze kutečně iulovat excentrování kondenzoru: vznikající efekt šikého ovětlění ovše íto fázového pounu kobinuje intenity prošlých vazků: rozlišovací chopnot a kontrat jou veli nízké.

Noarkého kontrat Noarkého hranol: Vylepšený

vložení hranolů Konkrétní rozěry hranolu e uí

5 Noarkého kontrat Noarkého hranol: Vylepšený Wollatonův hranol: větlo e blízko za konce hranolu kříží (clona kondenzoru e ůže táhnout) Polarizátor a analyzátor používají ve zkřížené poloze Jutace zařízení koplikovaná, zahrnuje Kohlerovo ovětlení před vložení hranolů Konkrétní rozěry hranolu e uí přizpůobit použitéu objektivu nevýhoda: obraz je pouze peudo 3D; i zde je potřeba rozvažovat hodnocení největší počet optických členů: nejvyšší cena noarkého hranol

Podobné dokumenty

Přednáška Omezení rozlišení objektivu difrakcí

Před A3M38VBM, J. Ficher, kat. měření, ČVUT FL Praha Přednáška Omezení rozlišení objektivu difrakcí v. 2011 Materiál je určen pouze jako pomocný materiál pro tudenty zapané v předmětu: Videometrie a bezdotykové