高二物理競(jìng)賽阿貝成像原理和相襯顯微鏡課件

將顯微鏡成像過(guò)程看成是上述兩步成像的過(guò)程，是波動(dòng)光學(xué)的觀點(diǎn)，后來(lái)人們稱(chēng)其為阿貝成像理論。阿貝成像理論不僅可以用傅里葉變換闡述顯微鏡成像的機(jī)理，更重要的是首次引入頻譜的概念，啟發(fā)人們用改造頻譜的手段來(lái)改造信息。圖像變換頻譜濾波變換像1、阿貝成像理論第三節(jié)阿貝成像原理和相襯顯微鏡

對(duì)透鏡后焦面上的衍射光進(jìn)行改造，稱(chēng)作空間濾波。

阿貝—波特實(shí)驗(yàn)是對(duì)阿貝成像原理最好的驗(yàn)證和演示。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的一般做法是，用平行相干光束照明一張細(xì)絲網(wǎng)格，在成像透鏡的后焦面上出現(xiàn)衍射光分布，由這個(gè)衍射光再傳播到像面上，從而在像平面上再現(xiàn)網(wǎng)格的像。2、阿貝—波特實(shí)驗(yàn)和空間濾波第三節(jié)阿貝成像原理和相襯顯微鏡

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x22x314f系統(tǒng)，以一維光柵為例，來(lái)討論阿貝—波特實(shí)驗(yàn)。

設(shè)光柵常數(shù)為d，縫寬為a，總共有N個(gè)周期，光柵的寬度為L(zhǎng)=Nd。第三節(jié)阿貝成像原理和相襯顯微鏡

2、阿貝—波特實(shí)驗(yàn)和空間濾波……..……..……..……..第三節(jié)阿貝成像原理和相襯顯微鏡

2、阿貝—波特實(shí)驗(yàn)和空間濾波第三節(jié)阿貝成像原理和相襯顯微鏡

2、阿貝—波特實(shí)驗(yàn)和空間濾波我們已經(jīng)知道，用平光照明，它在透鏡后焦面上的衍射復(fù)振幅分布為式中2、阿貝—波特實(shí)驗(yàn)和空間濾波第三節(jié)阿貝成像原理和相襯顯微鏡

可以證明，多狹縫在后焦面上的衍射分布還可以寫(xiě)成如下形式：式中各項(xiàng)分別對(duì)應(yīng)各級(jí)衍射項(xiàng)：2、阿貝—波特實(shí)驗(yàn)和空間濾波第三節(jié)阿貝成像原理和相襯顯微鏡

零級(jí)：正一級(jí)：正二級(jí)：負(fù)一級(jí)：負(fù)二級(jí)：(1)濾波器是一個(gè)小圓孔，只允許零級(jí)譜通過(guò)，也就是說(shuō)只讓上式中第一項(xiàng)通過(guò)，則狹縫后的透射光場(chǎng)為

是濾波器函數(shù)，于是在輸出平面上的場(chǎng)分布為

2、阿貝—波特實(shí)驗(yàn)和空間濾波第三節(jié)阿貝成像原理和相襯顯微鏡

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(2)狹縫加寬能允許零級(jí)和正、負(fù)一級(jí)頻譜通過(guò)，這時(shí)透射的頻譜包括式中的前三項(xiàng)，即2、阿貝—波特實(shí)驗(yàn)和空間濾波第三節(jié)阿貝成像原理和相襯顯微鏡

2、阿貝—波特實(shí)驗(yàn)和空間濾波第三節(jié)阿貝成像原理和相襯顯微鏡

(3)濾波面放置雙縫，只允許正、負(fù)二級(jí)譜通過(guò)，這時(shí)系統(tǒng)透射的頻譜為

2、阿貝—波特實(shí)驗(yàn)和空間濾波第三節(jié)阿貝成像原理和相襯顯微鏡

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(4)在頻譜面上放置不透光的小圓屏，擋住零級(jí)譜，而讓其余額率成分通過(guò)，這時(shí)透射頻譜可表示為?-1{