Микроскоп дифракционная теория

К дифракционной теории микроскопа Аббе [c.341]

Рис. 15.3. К дифракционной теории микроскопа Аббе.

Оптико-геометрические правила построения оптического изображения, о которых говорилось выше, не дают исчерпывающего ответа на вопросы, относящиеся к формированию изображения. Одним из них является вопрос об ограничении разрешающей способности изображения в идеальной оптической системе. Одним из первых решением этой проблемы занялся немецкий физик Е. Аббе, создавший теорию изображения в микроскопе. Согласно теории Аббе, на структуре предмета происходит дифракция света, вследствие чего в фокальной плоскости объектива микроскопа появляется дифракционная картина. Дифрагированные волны [c.16]

К дифракционной теории образования изображения в микроскопе [c.373]

Зависимость разрешаюш,ей силы от длины волны света подробно излагается в так называемой дифракционной теории микроскопа, где промежуток между двумя соседними частицами рассматривается как дифракционная ш,ель. [c.101]

Большую роль в оптическом приборостроении сыграл Э. Аббе, решивший ряд теоретических и практических вопросов, начиная от создания дифракционной теории образования изображения в микроскопе и кончая вопросами измерения показателей преломления и фокусных расстояний. [c.169]

Из дифракционной теории образования изображения посредством микроскопа. следует, что наименьшее рас- стояние между двумя точками, видимыми раздельно, [c.328]

Разрешающая способность микроскопа характеризуется величиной, обратной линейному пределу разрешения. Согласно дифракционной теории Аббе линейный предел разрешения микроскопа, т. е. минимальное расстояние между точками предмета, которые изображаются как раздельные, определяется по формуле [c.195]

Согласно теории Аббе, изображение в микроскопе получается двумя последовательными этапами 1) образованием дифракционной картины в фокальной плоскости х ) по методу Й. Фраунгофера 2) образованием из отклоненных пучков оптического изображения А"В" в сопряженной плоскости х". [c.369]

В статьях Габора изложена теория дифракционного микроскопа и основы голографии. С момента нх написания (1949—1951 гг.) прошел большой срок и, естественно, многие утверждения Габора нуждаются в комментариях. Чтобы дать все необходимые пояснения, потребовался бы подробный обзор достижений в оптике и в многочисленных смежных науках за этот период. Что при издании настоящей книги не было предусмотрено. Если же при чтении статей Габора у читателя возникнут какие-либо вопросы, то можно ему порекомендовать обратиться к основным главам книги, так как более полного изложения вопросов когерентной оптики в литературе пока что нет, -- Прим. ред. [c.218]

Примером... горизонтального распила физической действительности, когда задачи из различных областей группируются вокруг одного теоретического подхода, являются исследования Л. И. Мандельштама, относящиеся к использованию разложения Фурье в теории линейных систем. Временная постоянная колебательного контура и разрешающая сила дифракционной решетки, боковые полосы при модуляции и комбинационное рассеяние, физическая реальность разложения Фурье и ложные структуры, видимые в микроскопе, и, наконец, быстрота телеграфирования и селективность в радиотехнике и принцип неопределенности в квантовой механике все эти, казалось, весьма запутанные и ничем друг с другом не связанные понятия и вопросы выстроились здесь у Мандельштама в стройную единую систему [4. [c.152]

Хотя, как увидим в дальнейшем, линзы можно использовать для получения и дифракционных картин, и изображений, основное внимание при развитии теории линз было направлено на образование изображений. Мы ознакомимся кратко с развитием этой теории, однако отдадим предпочтение методу, который позволяет одинаково легко рассматривать как дифракционные картины, так и изображения и подчеркивает соотношения между ними. Этот метод имеет важное практическое значение, особенно в электронной микроскопии. [c.62]

Это простое описание не часто отвечает экспериментальным условиям. Если изменение фазы не является малым, как это имеет место во многих важных случаях в оптике и электронной микроскопии, теория усложняется. Кроме того, невозможно изменить фазу дельта-функции только центрального пучка. Фазовая пластинка обладает конечными размерами и, таким образом, изменяет фазу лишь части дифракционной картины. Далее, мы исходили из предположения плоской падающей волны. Для обычных условий электронной микроскопии такое приближение правдоподобно. Иначе обстоит дело в оптической микроскопии, поскольку для плоской волны интенсивность изображения недостаточна. Вместо этого вблизи задней фокальной плоскости используется полый конус освещения с кольцевой фазовой пластинкой. [c.75]

В электронном микроскопе можно наблюдать и регистрировать как изображение, так и дифракционную картину, что важно для изучения многих материалов. Это наводит нас на мысль о теории Аббе в форме, данной в гл. 3, как о наиболее полезном подходе к образованию изображения. Мы используем малоугловое приближение потому, что оно отличается простотой и ясностью и для используемого интервала ускоряющих напряжений применимо почти для всех условий эксперимента. [c.290]

Теория метода фазового контраста основана на явлениях дифракции и интерференции света. Не вдаваясь в подробное изложение этой теории, рассмотрим вкратце, как возникает дифракционное изображение в микроскопе. [c.154]

Конечный объект можно рассматривать как совокупность точечных источников, каждый из которых изображается кружком Эйри (1801—1892) с окружаюш,ими его дифракционными кольцами. Изображение объекта есть наложение таких кружков и дифракционных колец. Задача теории сводится к расчету распределения интенсивности света в такой картине. Следует различать два предельных случая 1) точечные источники некогерентны 2) точечные источники когерентны. В первом случае складываются интенсив ности волновых полей, во втором — их напряженности. Приближенно первый случай реализуется для самосветящихся, второй — для освещаемых объектов. Первый случай имеет основное значение в теории телескопа, а второй — микроскопа. [c.358]

Волновая теория света позволяет рассматривать процесс образования изображения микроскопической структуры объекта как результат дифракционного и интерференционных явлений, возникающих при прохождении света через объект и оптическую систему микроскопа. [c.24]

О действии центрального экранирования зрачка на дифракционное изображение светящейся точки в идеальной системе. Известно, что возникновение изображения в микроскопе принято строить на основе теории Аббе для несамосветящихся объектов. Последующие за Аббе и Рэлеем теоретические и экспериментальные работы Мандельштама показали, что изображения светящегося и несамосветящегося предмета при соответствующем освещении получаются почти идентичными. Меняя условия освещенности, Д. С. Рождественский [59] доказал, что можно изменять величину предела разрешения, получаемую в случае когерентного освещения несамосветящихся точек, почти до такой, какая соответствует светящимся точкам, излучающим некогерентный свет. Степень приближения к некогерентному освещению определяется, по Д. С. Рождественскому, ко ( ициентом некогерентности, равным отношению числовой апертуры конденсора к числовой апертуре объектива микроскопа. [c.148]

Изложение намеченного круга вогтросов начнем с краткого анализа аберраций оптических систем и способов их устранения. Затем исследуем разрешающую силу телескопа и микроскопа. Рассмотрение этих двух очень важных частных задач позволит ознакомиться с основами дифракционной теории оптических инструментов и современными способами повышения разрешающей силы оптических приборов. [c.328]

Деятельность Э. Аббе на предприятии Цейса была исключительно плодотворна — разработанную им дифракционную теорию отражения несамосветящихся объектов, позволившую создать прекрасные микроскопы (в сочетании с компенсационным окуляром и осветительным устройством его же конструкции), он использовал и во многих других приборах. Ему принадлежат интересные оптико-механические конструкции апертометра, рефлектометра, рефрактометра, спектрометра, фотометра, дальномера и оптического компаратора. Сотрудничество с О. Шоттом позволило создать новые сорта стекол (с добавками лития, фосфора и бора), сконструировать и подготовить объективы-апохроматы, дающие прекрасное неокрашенное изображение во всем поле зрения. В 1894 г. Аббе сконструировал призменные бинокли, производство которых на предприятии впоследствии достигло миллионов экземпляров [84, с. 228]. [c.394]

Высказывалось мнение, правда недостаточно обоснованное, что этот подход напоминает первую трактовку рассеяния рентгеновских лучей кристаллами, данную Дарвином 1081, и аналогичный метод, использованный при расчете интенсивностей для электронно-микроскопических изображений, который предложен Хови и Уиланом [213]. В этих трактовках рассматривается дифракция падающих плоских волн на отдельных атомных плоскостях, дающая ряд дифракционных пучков, т. е. предполагается, что на межатомных расстояниях выполняются условия дифракции Фраунгофера, а не Френеля. В первоначальной трактовке Дарвина предполагалось, что падающая плоская волна отражается от атомной плоскости, давая лишь один дифракционный луч. Такое предположение оправдано с точки зрения его целесообразности и приемлемости, но поскольку мы знаем, что двумерная решетка приводит ко многим дифракционным пучкам, было бы уместным, по-видимому, более полное подтверждение его с помощью п-волновой дифракционной теории. Более полную и современную оценку приближения Дарвина для рентгеновской дифракции выполнили Бори [33] и Уоррен [388], а приближение для электронной дифракции и микроскопии описали Хирш и др. [195]. [c.175]

Дифракционная теория изображения в микроскопе по Аббе. Разрешающая способность микроскопа. Теория изображения в микроскопе Аббе была создана на основе когерентного света для несамосветящихся объектов. Для наглядности теории в качестве предмета была применена диадакционная решетка. [c.27]

Представление о мозаичной структуре или субструктуре реальных кристаллов возникло, когда обнарун4ились расхождения между экспериментальными значениями интенсивности дифрагированных лучей и теоретическими расчетами по динамической теории. Согласно этим представлениям реальный кристалл состоит из областей правильного строения — блоков, повернутых по отношению друг к другу на небольшие углы. Развитие теории дислокаций и прямые наблюдения подтвердили реальность модели мозаичного кристалла. Было показано, что разориентировка блоков определяется плотностью дислокаций, образующих малоугловые границы. Подобная полигонизо-ванная субструктура наблюдалась с помощью дифракционной электронной микроскопии во многих металлических материалах после от-лiигa, которому предшествовала холодная деформация, после деформации при повышенных температурах и др. [c.139]

Важную роль как предшественники голографии сыграли работы Брэгга [4—6] в рентгеновской микроскопии и еш,е раньше работы Вольфке [36]. Исследования Брэгга были связаны также с получением полной записи рассеянного волнового поля от объекта, а именно от кристалла, облученного рентгеновскими лучами. Как и голография, метод Брэгга представлял собой двухступенчатый дифракционный процесс. Зафиксированное на фотопленке рентгеновское излучение, рассеянное кристаллом, использовалось затем для восстановления аналогичной волновой картины в видимом свете. Брэгг, как и Вольфке, рассматривал кристалл в виде трехмерной периодической структуры следовательно, если кристалл освещается плоской волной, то в соответствии с правилами брэгговской дифракции в каждый момент времени создается только одна составляющая (пространственная частота) дифрагированной волны. С точки зрения теории это различие непринципиально. В любом случае необходимо записать фазу и амплитуду, однако детекторы позволяют регистрировать лишь амплитуду. В методе Брэгга кристалл выбирался такой симметрии, что дифракционная картина (фурье-образ) в дальнем иоле, создаваемая точками объекта, становилась вещественной, т. е. лишенной какой-либо фазовой модуляции. Кроме того, исследуемые кристаллы имели в центре ячейки тяжелый атом, что обеспечивало смещенный фон, в результате чего фурье-образ представлял собой не только вещественную, но и положительную величину. Таким образом, достаточно было измерить только амплитуды плоских волн, соответствующих фурье-компонентам. Брэггу оставалось лишь, после того как он записал амплитуду волны, сконструировать маску с отверстиями, расположение и размер которых соответствовали бы значениям фурье-компонент. При освещении маски когерентным светом формировалась бы дифракционная картина дальнего поля, представляющая собой изображение атомной структуры кристалла. Эти исследования были продолжены Бюргером [7] и Бёршем [3], выполнившими аналогичные эксперименты в ФРГ. [c.13]

II ротяженный предмет можно рас-сматривать как совокупность точечных источников, каждый из которых отображается системой в виде диска Эйри с окружающими его дифракционными кольцами. Если соседние точки предмета можно считать некогерентными источниками, то испускаемые ими волны не интерферируют и происходит сложение интенсивностей, т. е. результирующее изображение находится как простое наложение дифракционных картин от отдельных точек. Этот случай реализуется для самосветящихся (или некогерентно освещенных) объектов и важен в теории телескопа. Другой предельный случай когерентно освещенных объектов может быть реализован при наблюдении в микроскоп. Здесь для нахождения изображения требуется сложить напряженности полей в дифракционных картинах от отдельных точек предмета. [c.366]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...