Referat.me
/ / Способ устранения аберрации в электронных микроскопах

Название: Способ устранения аберрации в электронных микроскопах

Вид работы: реферат

Рубрика: Физика

Размер файла: 21.74 Kb

Скачать файл: referat.me-343573.docx

Краткое описание работы: Волны в противофазе 1947 г. английский физик Дэннис Габор предложил интересный способ устранения аберрации в электронных микроскопах. Он предложил преобразовывать электронную волну в световую, устранять хорошо известную оптическую аберрацию, а потом снова преобразовывать эту волну в электронную и, уже очищенную от аберрации, использовать в дальнейшем.

Способ устранения аберрации в электронных микроскопах

Волны в противофазе
В 1947 г. английский физик Дэннис Габор предложил интересный способ устранения аберрации[a] в электронных микроскопах. Он предложил преобразовывать электронную волну в световую, устранять хорошо известную оптическую аберрацию, а потом снова преобразовывать эту волну в электронную и, уже очищенную от аберрации, использовать в дальнейшем. Однако чтобы «подлечить» световую волну следует её каким-то образом зафиксировать, и обычная фотография для этой цели не подойдёт. Когда мы смотрим на фотографический, снимок все предметы изображённые на нём кажутся нам плоскими. Что особенно выражено при косом рассматривании снимка. Дело в том, что фотография даёт нам информацию только об амплитуде световой волны, излучаемой предметом, но абсолютно ничего не говорит о её фазе. Другими словами плёнка фиксирует только интенсивность падающего на неё света, то есть те предметы, которые при съёмке были освещены сильнее, получились ярче и на фотографии. Однако уловить фазу, то есть определить насколько одна волна пришла позже другой, ни один прибор не в состоянии. Дело в том, что частота видимого света равна 4·1014 — 7,5·1014 Гц и поэтому фазу этой волны представляет довольно большие трудности. Однако всем известна картина интерференции света с чередующимися чёрными и белыми полосами. Причём, как известно, чёрные полосы это те области, где волны, прошедшие через щели, сошлись в противофазе, то есть со сдвигом фаз в 180о , а белые области там – где волны попали в фазу, то есть со сдвигом фаз в 0о . Остальные участки серого цвета соответствуют промежуточным случаям, когда сдвиг фаз больше или меньше 180о .

Таким образом, на этом рисунке смогла запечатлеться информация и о фазе световой волны и об её амплитуде, но только это картина суммарной волны, получившейся в результате интерференции, и как бы находящаяся в «зашифрованном» состоянии.

Итак, Лондон, 1947г. Габор пытается поймать световую волну. Для этого он берёт полупрозрачный кубик и освещает его руной лампой[b] , которая тогда была наилучшим источником световых волн постоянной длины. Таким образом волна от лампы (А1 ) попала на кубик, и появилась отражённая волна (А2 ), которая, сложившись с волной А1 , образовала новую суммарную световую волну:

А3 = А1 + А2

На пути волны А3 Габор поставил очень чувствительную фотопластинку. В результате на ней зафиксировалась интерференционная картина — перемежающиеся белые и чёрные полосы.

Итак, Габору удалось «заморозить» световую волну, испускаемую кубиком. Но вместе с ней на фотопластинке зафиксировалась и «побочная» полна от лампы. Поэтому перед учёным встал нелёгкий вопрос: как же из этой «смеси» добыть изначальную волну (А2 )?

Чтобы понять смысл метода, предложенного Габором, достаточно представить искомую волну, как производную:

А2 = А3 – А1

Где “ – А1 ” говорит о том, что свет от лампы идёт в обратном направлении, таким образом погашая «лишнюю» волну на фотопластинке и оставляя только волну, отражённую кубиком (А2 ).

Если посмотреть на такую восстановленную волну, то можно увидеть сфотографированный предмет, который словно парит в воздухе.


[a] Аберрация (от лат. Aberratio - уклонение) ¾ буквально отклонение от нормы. В электронных линзах это искажение изображения из-за немоноэнергеичности пучка электронов.

[b] Ртутная лампа ­— газоразрядный источник света, работающий на ртутных парах, в которых при электрических разрядах возникает главным образом ультрафиолетовый и видимый свет.

Похожие работы

  • Дифракционная структура изображения. Критерии качества оптического изображения

    Функция рассеяния точки в случае отсутствия аберраций. Влияние неравномерности пропускания по зрачку на ФРТ. Безаберационная ОПФ. Предельная пространственная частота. Критерии качества оптического изображения. Предельная разрешающая способность.

  • Физика микромира

    Содержание: Путь микроскопии 3 Предел микроскопии 5 Невидимые излучения 7 Электроны и электронная оптика 9 Электроны — волны!? 12 Устройство электронного микроскопа 13

  • Майкельсон Альберт Абрахам

    Содержание стр. Введение…………………………………………………………………. 2 I. Жизнь и творчество А.А. Майкельсона …………………………….. 3-4 II Об эфирном ветре…………………………………………………….. 5

  • Двумерный оптический сигнал и его информационная структура

    Оптическим сигналом называют световую волну, несущую определенную информацию. Особенностью световой волны по сравнению с радиоволной является то, что вследствие малости

  • Голография: основные принципы и применение

    МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ЮЖНО- УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ. Реферат По курсу “Общая физика” На тему: “Голография: основные принципы и применение”

  • Изучение тонких линз и сферических зеркал

    Лабораторная работа Изучение тонких линз и сферических зеркал Введение Цель работы: изучение методов определения фокусных расстояний линз и зеркал; наблюдение и оценка их аберраций

  • Современное состояние и перспектива развития полупроводниковых приборов для электрооборудования

    8. Современное состояние и перспектива развития полупроводниковых приборов для электрооборудования промышленности. Полупроводниковые приборы силовой электроники – важнейшая элементная база энергосберегающего преобразовательного оборудования. Они выполняют функции мощных электронных управляемых ключей для коммутации тока в схемах преобразования электрической энергии (выпрямление, инвертирование, регулирование переменного и постоянного токов, стабилизация питающих сетей, защита от перенапряжений и т.п.).

  • Интерференция света 2 Основные достижения

    ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ СВЕТА ž Томас Юнг (1773 — 1829), английский физик, один из создателей волновой оптики. К 14 годам изучил дифференциальное исчисление, многие языки. Изучал медицину, зоологию, математику, филологию, геофизику. Наиболее фундаментальные труды — по физике, в частности по оптике и акустике.

  • Аберрации оптических систем

    Сущность хроматических, волновых и лучевых аберраций, их функции. Характеристика первичных аберраций Зайделя. Особенности сферической аберрации, астигматизма и кривизны поля, дисторсии. Искажения, погрешности изображения оптических систем, их устранение.

  • Продольные и поперечные волны

    Интерференция и дифракция волн на поверхности жидкости. Интерференция двух линейных волн, круговой волны в жидкости с её отражением от стенки. Отражение ударных волн. Электромагнитные и акустические волны. Дифракция круговой волны на узкой щели.