Optics第五章傅里叶变换光学第三节阿贝成像原理与相衬显微镜
第五章 傅里叶变换光学 第三节 阿贝成像原理与相衬显微镜
Optics5.3阿贝成像原理与相衬显微镜5.3.1阿贝（E.Abbe）成像原理5.3.2空间滤波的概念5.3.3阿贝一Porter空间滤波实验5.3.4相衬显微镜（F.Zernike,泽尼克，1935NobelLaureate)
5.3 阿贝成像原理与相衬显微镜 5.3.1 阿贝（E. Abbe）成像原理 5.3.2 空间滤波的概念 5.3.3 阿贝—Porter空间滤波实验 5.3.4 相衬显微镜（F. Zernike, 泽尼克, 1935 Nobel Laureate）
Optics5.3.1阿贝成像原理对于衍射屏，可以用Fourier变换将其展开为Fourier级数或Fourier积分+8i2元fnxi2元f,xZZZtne't(x) = to +enn1n#0-8-d/2-2infnx dxt(x)e-d/2dd：衍射屏的（空间）周期1f, = nf = nf = n-df：衍射屏的（空间）频率f基频
5.3.1 阿贝成像原理 对于衍射屏，可以用Fourier变换将其展开为Fourier级数或 Fourier积分 2 2 0 0 ( ) e e n n i f x i f x n n n t x t t t / 2 2 / 2 1 ( )e d n d i f x n d t t x x d 1 1 n f nf nf n d d：衍射屏的（空间）周期 f：衍射屏的（空间）频率 1 f 基频
Optics5.3.1阿贝成像原理以简单的平面波入射，透射波为+8U, =U,t= AZi, e2 xi2元fnxZAt.eY-8可以用屏函数表示衍射波（透射波）i,ei2nfrxtn级平面波的复振幅n级平面波tx(t,)Fourier频谱i2元fnx的方向e/zsine, = f,a
5.3.1 阿贝成像原理 以简单的平面波入射，透射波为 2 2 2 1 1 1 e e n n i f x i f x U U t A t At n n 2 e n i f x n t n级平面波 n级平面波的复振幅 { }n t Fourier 频谱 n t • 可以用屏函数表示衍射波（透射波） 2 e n i f x 的方向 sin n n f x z
Optics5.3.1阿贝成像原理阿贝对成像过程的理解（1874，在蔡司光学公司可以从几何光学的角度，即光线的折射来说明成像过程二、也可以从Fraunhofer衍射的角度，即对波前CarlZeCARLZEISSPLEA的变换来说明成像的过程I0以正弦光栅的成像说明阿贝成像原理正弦光栅被正入射的平面U。(x, y) = A(t +t, cos2元 fx)光照明而发出的物光波物光波实际上包含12元f2元双U.(x))= Ato+-三级平面波2
5.3.1 阿贝成像原理 • 一、可以从几何光学的角度，即光线的折射来 说明成像过程 • 二、也可以从Fraunhofer衍射的角度，即对波前 的变换来说明成像的过程 以正弦光栅的成像说明阿贝成像原理 阿贝对成像过程的理解（1874，在蔡司光学公司） 2 2 1 0 1 1 1 1 1 1 ( ) e e 2 2 i fx i fx U x At At At O 1 0 1 ( , ) ( cos2 ) U x y A t t fx O 正弦光栅被正入射的平面 光照明而发出的物光波 物光波实际上包含 三级平面波