Фазовый контраст Цернике

Фазовый контраст Цернике [c.74]

Функция прохождения (13.6) выбрана в приближении фазового объекта, и, как было показано в гл. 3, контраст изображения можно создавать, используя дефокусировку, апертурные ограничения, аберрации линзы или применяя специальные методы, такие, как фазовый контраст Цернике. Метод Цернике и схожие с ним методы были успешно использованы в электронной микроскопии (см. [377 ]), но все же наиболее широко применяемые и общ,ие методы включают дефокусировку. [c.293]

Этот метод быстро внедряется в световую микроскопию (46—59]. Следует коротко сказать о принципе действия и указать на преимущества его применения для металлографических исследований. При методе фазового контраста (МФК), открытого Цернике [60] для просвечивающей микроскопии, необходимо создать разницу хода в /4 длины световой волны, т. е. разницу фаз в 90° преломленного луча по отношению к непреломленному. Это оказалось возможным благодаря применению стеклянной пластины, на которую наносят тонкий, сдвигающий фазу на 90° слой относительно прозрачного вещества. Фазовая пластинка влияет на открывание диафрагмы и изменяет картину дифракции так сильно, что в поле зрения вновь передается разница уровней (глубина резкости) при разной яркости освещения. [c.14]

Намного большая чувствительность к малым фазовым возмущениям достигается с помощью метода фазового контраста (метода Цернике). Прозрачный объект, являющийся источником возмущений, освещается идеальной плоской волной после его прохождения распределение комплексной амплитуды волны приобретает вид и о е , где (р — зависящие от поперечных координат фазовые отклонения, к-рые и подлежат регистрации. Транспарант представляет собой прозрачную пластинку с таким утолщением (либо выемкой) в малой при-осевой зоне, что между светом, проходящим через эту зону и через остальную часть сечения, создаётся разность хода Х./4. [c.153]

Принципы метода. Полное описание оптики фазового контраста довольно сложно оно было выполнено Цернике [94], здесь же достаточно привести лишь краткие сведения по этому вопросу. Если объект состоит из чередующихся непрозрачных и прозрачных элементов, световые волны проходят через него без изменений амплитуды (и, следовательно, интенсивности) и фазы. Если один из элементов полупрозрачен (фиг. 6, а), амплитуда световой волны убывает, но фаза остается неизменной это проявляется в виде изменения интенсивности. В случае прозрачного образца, имеющего поверхностную ступеньку (или участок с иным [c.362]

Метод фазового контраста был разработан Ф. Цернике в 1935 г. и явился важным шагом на пути к голографии. [c.246]

Введенная Цернике форма фазового контраста наиболее эффективна с той точки зрения, что она позволяет получить максимальный контраст при отсутствии потерь разрешения, а сам контраст пропорционален фазовой функции ф(дг), а не одной из ее производных. Наиболее легко понять возникновение такого контраста в случае малых фазовых изменений, 1ф(л )1<С 1. При таком условии можно предположить, что более высокими порядками ц> х) можно пренебречь [c.74]

Метод фильтрации пространственных частот, или пространственная фильтрация, позволяет вести оптическую обработку информации. На принципах пространственной фильтрации основан метод фазового контраста наблюдения прозрачных объектов, предложенный Ф. Цернике. [c.367]

Следовательно, каждый транспарант соответствует вполне определенному линейному интегральному преобразованию поля Е. Это свойство используется, в частности, для преобразования полей Е с однородной интенсивностью и неоднородной фазой в поля Е" с неоднородной интенсивностью. Таким образом, возможна визуализация фазовых изменений. Этот метод впервые был предложен Цернике (метод фазового контраста, метод полос или метод теневого изображения). Высокой степени развития достигли другие методы, служащие улучшению качества изображения и использующие корреляцию оптического сигнала, которые привели к возникновению новой области когерентной оптики [25, 26]. (Дополнительные подробности по этому вопросу изложены в разд. 4.15.) [c.305]

Ранее для наблюдения таких объектов применяли дифференциальное окрашивание препаратов, после чего малоконтрастные прозрачные объекты превращаются в поглощающие (контрастные) или разноцветные. Но, во-первых, далеко не все детали объектов могут быть окрашены в разные цвета во-вторых, дифференциальное окрашивание малопригодно при изучении живых объектов. Используя наличие разности в показателях преломления объекта и среды, голландский физик Цернике (1935 г.) разработал новый метод — метод фазового контраста, который позволил сделать видимыми такие прозрачные объекты, как описанные выше [35]. Метод фазового контраста основан на том, что фаза световых колебаний нулевого спектрального максимума (т. е. прямо прошедшего света), как показывает анализ, отличается от фазы колебаний спектра первого порядка (т. е. света, дифрагированного объектом) на я/2. [c.25]

С рефракционными объектами постоянно приходится иметь дело в биологии при изучении хотя бы микроорганизмов. Биологические объекты в подавляющем большинстве случаев практически совершенно прозрачны в видимой области спект- ра. Отсутствие контраста в изображении затрудняет изучение таких объектов. Поэтому проблема контрастности изображения стоит в биологии особенно остро. Один из методов ее решения состоит в превращении рефракционных объектов в абсорбционные путем дифференциального окрашивания объекта. Однако такой метод не всегда возможен. Кроме того, он убивает живые организмы или по крайней мере нарушает их нормальную жизнедеятельность. Единственный метод изучения биологических объектов в естественных условиях состоит в том, чтобы воздействовать не на самый объект, а на его изображение. Это достигается в методе фазового контраста, предложенном Цернике (1888—1966) в 1934 г. [c.378]

Поэтому некоторые исследователи пытались применить к электронной микроскопии метод фазового контраста, впервые предложенный Цернике и в настоящее время широко используемый в оптической микроскопии (ср. гл. 2, с. 13). [c.18]

Таким образом, для небольшого интервала значений недофо-кусировки А будет иметь место оптимальный вклад от всех амплитуд рассматриваемых дифрагированных пучков, а интенсивность изображения будет составлять приблизительно 1—2(т<р(х, у). Из выражения (3.28) видно, что этот случай подобен случаю идеального фазового контраста Цернике. Оптимальное расстояние дефокусировки мы получим при подстановке йх/(1и =0 для х, приблизительно равного —2я/3 оно составляет [c.298]

Значение предложенного Аббе метода оценки разрешающей силы микроскопа заключается также в том, что он открывает дополнительную возможность его применения любой волнистый рельеф можно рассматривать как некоторую фа.ювую решетку. Для наблюдения ее изображения нужно превратить такую фазовую решетку з амплитудную, т.е п систему светлых и темных полос. В теории фазовой решетки доказывается, что это можно сделать, если уменьшить или увеличить на п/2 разность фаз между волнами, ответственными за нулевой спектр и спектры высших порядков. Цернике указал, что для этого достаточно внести тонкую стеклянную пластинку в фокальную плоскость объектива микроскопа. На область в центре такой пластинки, где локализован максимум нулевого порядка, наносится тонкий прозрачный слой, который изменяет на п/2 фазу волны, распространяющейся в направлении только этого спектра. Для осуществления такого изменения фазы глой вещества с показателем преломления п должен иметь толщину ./4(п — 1). Этот метод, получивший название фазового контраста, позволяет исследовать очень нечеткие структуры и играет большую роль в различных приложениях. [c.344]

Описанный метод улучшения контрастности изображения прозрачных объектов получил название метода фазового /(онтраспш (Цернике, 1935 г.). Микроскопы, использующие метод фазового контраста, выпускаются промышленностью и широко применяются в биологических исследованиях. [c.366]

Объекты такого вида, характеризуемые только изменениями оптического пути, а не изменениями амплитуды не заметны при обычных способах наблюдения. Мето фазового контраста, открытый голландским физикок Цернике (F. Zernike, 1946)позволил преобразовать разное фаз на объекте в соответствующие изменения амп литуд на изображении таким образом, фазовые объекть стали заметными. Ниже мы перейдем к краткому рас смотрению принципа этого метода. [c.107]

Легко понять очевидную аналогию между процессами модуляции и демодуляции при использовании интерференционной решетки в качестве несущей, с одной стороны, и методами гете-родинирования в технике связи — с другой. Следует подчеркнуть также внутреннее сходство указанных методов с методом фазового контраста (при когерентном фоне), который ввел в оптику Цернике в 1934 г. [30—32] ). Однако некоторые начинания в этом направлении можно проследить вплоть до Аббе (1873 г.) [33] и Теплера (1867 г.) (см. [34]). [c.29]

Принцип двойной дифракции, иллюстрируемый рис. 4, был описан Цернике в 1935 г. в качестве схемы для визуализации фазового контраста. Этот же принцип является исходным в опытах по пространственной фильтрации, описанных Марешалем и Кросом [1] в 953 г. и О Нейлом [2] в 1956 г. Аналогичное устройство, изображенное на рис. 5, было предло>кено в 1960 г. Катрона и др. 3] для осуществления пространственной фильтрации. В настоящее время его широко используют аля корреляционной фильтрации. Поскольку в фильтре осуществляется умножение [c.93]

Для получения данных о фазовых объектах следует применять специальные методы наблюдения, например так называемый метод темного поля, где с помощью диафрагмы устраняется центральный порядок, или метод свилей, в котором исключаются все спектры по одну сторону от цен1рального порядка. Однако наиболее эффективным является метод, предложенный Цернике [67], впервые описанный им в 1935 г. и известный под на.званием метода фазового контраста. Его преимущество заключается в том, что распределение интенсивности в изображении прямо пропорционально изменению фазы, вноси юму со-отвегсгвующими гочка%и1 объекта. [c.389]

В настоящем приложении будут более подробно рассмотрены круговые-полиномы, о которых мы кратко говорили в п. 9.2.1. Эти полиномы были впервые введены и исслсдовапы Цернике ]39] в его сажной работе, посвященной исс, 1едованию метода темного ноля и фазового контраста затем они изучались им и Бринкманом 140], а также Нижбером [41]. Эти полиномы были позднее выведены только из требования ортогональности и инвариантности [421 в нашем изложении мы будем придерживаться в основном последнего исследования. [c.703]

Таким образом, происходит преобразование фазовой модуляции в амплитудную. С помошью пластинки Цернике реализуют метод фазового контраста для обнаружения малых фазовых (непоглощающих) объектов. [c.148]

Хейнеман [2989] применил метод фазового контраста, разработанный Цернике для микроскопических целей, чтобы сделать видимыми ультразвуковые стоячие волны в ксилоле. Для этой цели он использовал установку, изображен- [c.198]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...