Seite 1 EDU-FOP1 EDU-FOP1/M Fourier-Optik Kit Handbuch...
Seite 2 Fourier-Optik Kit Inhaltsverzeichnis Warnsymbole ..............1 Kurzbeschreibung ............2 Lieferumfang ..............3 3.1. Lochrasterplatte und weitere Mechanik‐Komponenten . . 3 3.2. Lichtquelle und Kollimierung .......... 4 3.3. Optische Komponenten .......... 5 3.4. Target und Schnitt ............ 7 Theoretischer Hintergrund ..........9 4.1. Fourieroptik .............. 9 ...
Seite 3 9.1. Fourier‐Optik und Kohärenz ........ 104 9.2. Quantitative Messung .......... 106 9.3. Vermessung des Beugungsbildes eines Einzelspalts .. 109 9.4. Spektrometer ............. 109 9.5. Dia‐Projektor ............. 109 9.6. Dunkelfeldmikroskopie .......... 109 Matlab Code ..............112 Danksagung ..............113 Bestimmungen .............. 114 Thorlabs weltweit ............115 MTN012690-D03...
Seite 4 Fourier-Optik Kit Kapitel 1: Warnsymbole Kapitel 1 Warnsymbole Die hier aufgeführten Warnsymbole finden sie eventuell in diesem Handbuch oder auf dem Produkt. Symbol Beschreibung Gleichstrom Wechselstrom Gleich- und Wechselstrom Erdungsanschluss Schutzleiteranschluss Chassisanschluss Potenzialgleichheit An (Versorgung) Aus (Versorgung) Ein-Position Aus-Position Vorsicht: Risiko eines elektrischen Schlages Vorsicht: Heiße Oberfläche Vorsicht: Gefahr Warnung: Laserstrahlung...
Seite 5 Fourier Optik Kit Kapitel 2: Kurzbeschreibung Kapitel 2 Kurzbeschreibung “Das Mikroskopbild ist ein Interferenzeffekt, der auf einem Beugungsphänomen beruht.” Dieser dem Sinn nach Ernst Abbe entlehnte Ausspruch deutet bereits die zahlreichen Effekte an, die in der Fourier-Optik gefunden werden können. Aus dem Ausspruch ergeben sich direkt drei hochinteressante Punkte: ...
Seite 6 Fourier-Optik Kit Kapitel 3: Lieferumfang Kapitel 3 Lieferumfang Für das metrische Versuchspaket gelten zum Teil andere Artikelnummern als für das zöllige Paket. Wenn die Nummern unterschiedlich sind, dann bezeichnet das „(/M)“ die metrische Komponente. Die Größenangaben in Klammern beziehen sich ebenfalls auf die metrischen Teile.
Seite 7 Fourier Optik Kit Kapitel 3: Lieferumfang 3.2. Lichtquelle und Kollimation 1 x MCWHL5 1 x LEDD1B 1 x KPS101 Kaltweiße LED, 1000 LED Treiber, Max 1200 Netzteil, 15 V, 2,4 A 1 x ACL2520U-A 1 x SM1V10 Asphärische Kondensor- 1 x SM1RC(/M) Variabler Ø1"...
Seite 8 Fourier-Optik Kit Kapitel 3: Lieferumfang 3.3. Optische Komponenten 1 x FB550-40 Farbfilter, 550 nm, 1 x TRF90(/M) FWHM 40 nm 5 x LMR1(/M) 90° Flip-Halter Ø1" Linsenhalter 2 x AC254-150-A 2 x ID12(/M) 1 x ID25(/M) Ø1" Achromatisches Iris, 12 mm max. Öffnung, Iris, 25 mm max.
Seite 9 Fourier Optik Kit Kapitel 3: Lieferumfang 1 x SM1M20 1 x CCM1-4ER(/M) 1 x DCC1645C Tubus, 2" lang Gehäuse für CMOS Farb-Kamera, Strahlteilerwürfel 1280 x 1024 Pixel 1 x LB1901 1 x LMR1AP N-BK7 Bi-konvex Linse, 1 x SM1EC2B Justierhilfe für Ø1" Ø1", f = 75.0 mm Abdeckkappen Optikhalter...
Seite 10 Fourier-Optik Kit Kapitel 3: Lieferumfang 3.4. Target und Schnitt 1 x EDU-TGB1 Mikrostrukturiertes Target, 1 x VA100(/M) Chrom auf Glas, OD3 2 x XYFM1(/M) Variabler Spalt XY-Halter für Objektträger 1 x SM05T2 1 x SM1A6 Gewindeadapter, SM05 auf 1 x RSP1D(/M) Gewindeadapter, SM05 SM05 Rotations-Halter mit...
Seite 11 Fourier Optik Kit Kapitel 3: Lieferumfang 1 x SPW606 SM1 Haltering-Schlüssel, 1 x Lineal, 12" (30 cm) 1” (25.4 mm) lang Zölliges Kit Anzahl Inbus: 9/64", 5/64" 8-32 x 1/4" Schraube 1/4"-20 x 3/8" Schraube 1/4"-20 x 1/2" Schraube 1/4"-20 x 5/8" Schraube 1 x BD-3/16 1/4"-20 Unterlegscheibe 1/4"-20 Schraubenzieher...
Seite 12 Fourier-Optik Kit Kapitel 4: Theoretischer Hintergrund Kapitel 4 Theoretischer Hintergrund Dieses Versuchspaket besteht im Wesentlichen aus zwei großen Teilen: der Fourier-Optik und der daraus resultierenden Beeinflussung des Mikroskopbildes. Folglich werden in diesem Kapitel zunächst die theoretischen Hintergründe der Fourier-Optik dargestellt. Anschließend erfolgt eine kurze Beschreibung des Mikroskops.
Seite 13 Fourier Optik Kit Kapitel 4: Theoretischer Hintergrund Die Betrachtung beginnt mit einer beliebig geformten Öffnung in einem sonst 0, siehe Abbildung 1(a). undurchsichtigen Schirm bei Abbildung 1: (a) Schirm mit beliebiger Öffnung und (b) Seitenansicht mit Quelle bei 0,0, Zusätzlich zu dieser Ebene befinde sich am Punkt eine punktförmige Lichtquelle.
Seite 14 Fourier-Optik Kit Kapitel 4: Theoretischer Hintergrund , , 0 Dies begründet sich daher, dass der Beitrag proportional zur Feldstärke am Ort sein muss (denn von hier geht die neue Elementarwelle aus) und auch proportional zum Flächenelement , da eine Verdopplung der Fläche eine Verdopplung der Amplitude am nach sich ziehen würde.
Seite 15 Fourier Optik Kit Kapitel 4: Theoretischer Hintergrund 4.1.4. Fraunhofer-Näherung /-Beugung Gehen wir einen Schritt weiter und nehmen an, dass der Durchmesser der beugenden Öffnung sehr klein gegen ist. Sofern ≫ gilt, können wir die Näherung in Gleichung (6) noch weiter vereinfachen, indem wir die Ausdrücke mit vernachlässigen.
Seite 16 Fourier-Optik Kit Kapitel 4: Theoretischer Hintergrund 4.1.6. Die Linse als Fourier-Transformator Bisher wurde gezeigt, wie sich die Feldverteilung hinter einer Apertur mit beliebiger Form errechnen lässt. Nun möchten wissen, wie die Feldverteilung hinter einer Linse aussieht. Zuerst betrachten wir dafür eine kreisförmige Apertur, s. Abbildung 2. Abbildung 2: Bei befindet sich eine Linse, außerhalb derer kein Licht durch die Ebene treten kann.
Seite 17 Fourier Optik Kit Kapitel 4: Theoretischer Hintergrund (15) zu verwenden, die wir bereits in Kapitel 4.1.3 verwendet haben. Folglich ist die genäherte Phase der Kugelwelle (16) Eine ebene Welle, die sich entlang ausbreitet, wird durch ∙ (17) beschrieben. Auch hier betrachten wir nur die Phase (18) der ebenen Welle.
Seite 18 Fourier-Optik Kit Kapitel 4: Theoretischer Hintergrund (22) , , 0 ∙ ⋅ exp , , 0 ∙ exp , , 0 ∙ exp , , 0 ∙ exp , , 0 ∙ exp Betrachtet man den Integralterm im letzten Ausdruck, dann fällt auch hier wieder auf, dass , , 0 handelt.
Seite 19 Fourier Optik Kit Kapitel 4: Theoretischer Hintergrund Bildes mit Hilfe einer Linse gilt, dass feine Strukturen hohen Raumfrequenzen (weit entfernt von der optischen Achse) und grobe Strukturen niedrigen Raumfrequenzen (nahe der optischen Achse) zugeordnet werden können. Dies kann gut anhand des Frequenzbesens verstanden werden.
Seite 20 Fourier-Optik Kit Kapitel 4: Theoretischer Hintergrund Objektebene Fourier-Ebene Bildebene Abbildung 4: Schema des 2f-Aufbaus Um große Abstände zwischen Objektebene und Bildebene zu vermeiden, kann der 2f- Aufbau zum 4f-Aufbau erweitert werden. Der Vorteil liegt hier im, in der Regel, kürzeren optischen Weg.
Seite 21 Fourier Optik Kit Kapitel 4: Theoretischer Hintergrund Durch die optische Filterung der Bildinformationen in der Fourier-Ebene können unterschiedliche Effekte erzielt werden. Beispielsweise kann bei der Abbildung eines Kreuzgitters das Bild eines Liniengitters hervorgerufen werden, indem in der Fourier- Ebene durch eine Spaltblende Intensitätsmaxima gefiltert werden. Ein sehr anschauliches Hilfsmittel zum Verständnis der Effekte, welche die Beschneidung der Fourier-Ebene hervorruft, ist die numerische Berechnung.
Seite 22 Fourier-Optik Kit Kapitel 4: Theoretischer Hintergrund Abbildung 7: Dialogfenster 2D-FFT in Gwyddion In Abbildung 8 wurden, mit Gwyddion, alle Informationen, die auf vertikale Linien im Gitter hindeuten, mit einer simulierten Spaltblende blockiert. Es bleiben die Informationen über horizontale Gitterlinien. Abbildung 8: Simulierte Fourier-Filterung mit der 2D-FFT-Funktion von Gwyddion. (a) Originalbild, (b) Fourier-Transformierte des Bildes, (c) Fourier-Transformierte, geschnitten mit vertikalem Spalt, (d) Resultierendes Bild Seite 19...
Seite 23 Fourier Optik Kit Kapitel 4: Theoretischer Hintergrund Durch Blockieren hoher Raumfrequenzen (Intensitätsmaxima in großer Entfernung von der optischen Achse) können Bilder weichgezeichnet werden. Dieses optische Bildbearbeitungsverfahren wird als optischer Tiefpass bezeichnet, bei dem nur Informationen über grobe Strukturen weitergegeben werden. Abbildung 9 zeigt das mit Gwyddion simulierte Weichzeichnen durch eine Lochblende.
Seite 24 Fourier-Optik Kit Kapitel 4: Theoretischer Hintergrund Abbildung 10: Simuliertes Hervorheben von Kanten und Verbesserung des Kontrasts mit der 2D-FFT-Funktion von Gwyddion, (a) Originalbild, (b) Fourier-Transformierte des Bildes, (c) Fourier-Transformierte, mit opakem Punkt, (d) Resultierendes Bild 4.1.8. Fehlvorstellungen Wie schon im Kapitel 4.1.1 diskutiert wurde, hat die Fourier-Transformation die folgende Form ⋅...
Seite 25 Berücksichtigt man allerdings auch die Phase des Lichts, dann kann man in der Tat die Objektebene so entwerfen, dass das Bild in der Fourier-Ebene beliebig ist. Geräte, die dies ermöglichen, werden Spatial Light Modulators genannt. Thorlabs bietet solche Geräte unter dem Produktnamen Exulus an.
Seite 26 Fourier-Optik Kit Kapitel 4: Theoretischer Hintergrund Zuf. Rauschen als Amplitude Amplitude Phase (logarith.) Rücktransform., nur Amplitude Abbildung 11: Erklärung der Phasen- und Amplitudeninformation bei der Fourier- Transformation am Beispiel eines Tiger-Bildes. Wenn eine zufällig gewählte Amplitude (e) zusammen mit der tatsächlichen Phase (c) des Originalbildes (a) zurücktransformiert wird, dann ist das Originalbild darin noch erkennbar, siehe (f).
Seite 27 Fourier Optik Kit Kapitel 4: Theoretischer Hintergrund 4.2. Mikroskop-Grundlagen Als Mikroskop bezeichnet man im Allgemeinen ein Gerät, mit dem Objekte, deren Größe unterhalb des Auflösungsvermögens des menschlichen Auges liegt, vergrößert betrachtet werden können. Für die Vergrößerung entscheidend ist hierbei im Wesentlichen die Vergrößerung des Sehwinkels.
Seite 28 Fourier-Optik Kit Kapitel 4: Theoretischer Hintergrund Verwendet man zum Betrachten nun nicht das Auge, sondern eine Kamera, dann sollte das Zwischenbild aber scharf auf dem Chip abgebildet werden. Man bedient sich dann gern eines Mikroskops mit Unendlich-Strahlengang, wie in Abbildung 13 gezeigt. Hier platziert man den zu betrachtenden Gegenstand G im Brennpunkt des Objektivs.
Seite 29 Fourier Optik Kit Kapitel 4: Theoretischer Hintergrund Bildbetrachtung eine Kamera verwenden, den messbaren Abbildungsmaßstab an. Er ergibt sich einfach aus den Brennweiten der Objektiv- und der Tubuslinse zu (29) 4.3. Köhlersche Beleuchtung Möchte man ein Objekt in einem Mikroskop beobachten, hat man in der Regel das Problem, dass die beleuchtende Lichtquelle selbst eine gewisse Ausdehnung und Struktur hat (z.B.
Seite 30 Fourier-Optik Kit Kapitel 4: Theoretischer Hintergrund Aperturblende Objektebene Kollektor Kondensor Ausleuchtungs- bereich Lichtquelle Bild der Lichtquelle Ausleuchtungs- bereich Lichtquelle Bild der Lichtquelle Abbildung 14: Abbildung der Lichtquelle auf die Aperturblende – verändert man die Blendengröße, so ändert sich der Einfallswinkel der Randstrahlen in der Objektebene, jedoch nicht die ausgeleuchtete Fläche.
Seite 31 Fourier Optik Kit Kapitel 4: Theoretischer Hintergrund Feldblende Die Feldblende wird so zwischen dem Kollektor und der Aperturblende eingebracht, dass ihr Bild in der Ebene des zu untersuchenden Objekts liegt (s. Abbildung 15, die Aperturblende wurde der Übersichtlichkeit halber in dieser Abbildung weggelassen). Sie wird über den Kondensor dorthin abgebildet.
Seite 32 Fourier-Optik Kit Kapitel 4: Theoretischer Hintergrund sich auch die Größe des Ausleuchtungsbereiches ändert. Der Winkel ( ) der Randstrahlen nach dem Kondensor ist dabei unabhängig von der Blendenöffnung. Ein großer Vorteil dieses Verfahrens ist, dass sich die Beleuchtungsapertur und die ausgeleuchtete Fläche unabhängig voneinander einstellen lassen.
Seite 33 Fourier Optik Kit Kapitel 4: Theoretischer Hintergrund 4.4. Skizze des Lichtweges durch das Mikroskop Dies ist eine Skizze des Lichtweges im Mikroskop-Teil des Aufbaus. Abbildung 16: Lichtweg durch das Mikroskop MTN012690-D03 Seite 30...
Seite 34 Fourier-Optik Kit Kapitel 4: Theoretischer Hintergrund 4.5. Beugung und Auflösungsvermögen des Mikroskops In diesem Unterkapitel soll gezeigt werden, dass Beugung der wesentliche Faktor ist, der die klassische Lichtmikroskopie limitiert . Stellen wir uns dazu eine Linse vor, die mit parallelem Licht (also beispielsweise einer entfernten Quelle) beleuchtet wird. Linse beschränkt natürlich das Lichtfeld, da sie einen endlichen Durchmesser hat.
Seite 35 Fourier Optik Kit Kapitel 4: Theoretischer Hintergrund Summe Abbildung 18: Zwei Punkte sind nach der Abbildung noch zu unterscheiden, wenn sie das Rayleigh-Kriterium erfüllen. Hierfür legt man in der Regel das sogenannte Rayleigh-Kriterium zugrunde: Zwei Quellen oder Bildpunkte werden dann noch als getrennt wahrgenommen, wenn das Hauptmaximum des Beugungsbildes von der Quelle vom Hauptmaximum des Beugungsbildes von...
Seite 36 Fourier-Optik Kit Kapitel 4: Theoretischer Hintergrund Objektebene Bildebene Abbildung 19: Abbildung zweier Punkte im Abstand mit einer Linse. Dies bedeutet, dass der Abstand der Hauptmaxima im Beugungsbild größer als ⋅ 1,22 ⋅ (31) mit der Bildweite sein muss. Die Linsenabbildungsgleichung erzwingt, dass das Verhältnis aus Bildweite und Gegenstandsweite gleich dem Verhältnis aus Bildgröße zu Gegenstandsgröße ist.
Seite 37 Fourier Optik Kit Kapitel 4: Theoretischer Hintergrund ⋅ sin (35) zusammengefasst. Abbildung 20: Skizze zur numerischen Apertur Durch das Einsetzen der Gleichungen (34) und (35) in Gleichung (33) ergibt sich das Auflösungsvermögen zu Δ 0,61 ⋅ (36) Die Begrenzung der Auflösung durch die Beugung wurde bereits Ende des 19.
Seite 38 Fourier-Optik Kit Kapitel 5: Aufbau und Justierung Kapitel 5 Aufbau und Justierung Dieses Kapitel beschreibt zunächst den Zusammenbau der einzelnen Komponenten und ihre Positionierung im Aufbau. Danach wird diskutiert, welche Funktion die einzelnen optischen Elemente haben und welche Beugungselemente im Kit enthalten sind. 5.1.
Seite 39 Orientierung wie in Abbildung 21 geachtet werden sollte (es sind dann nur zwei Pfeile sichtbar, einer zeigt nach rechts, einer zu Ihnen), und mit den schwarzen Schrauben Wir empfehlen beim Einbau der Linsen Handschuhe zu tragen. Zur Reinigung von Linsen wird Linsenpapier empfohlen, Thorlabs-Artikelnummer MC-5. MTN012690-D03 Seite 36...
Seite 40 Fourier-Optik Kit Kapitel 5: Aufbau und Justierung verschlossen. Schlussendlich wird an die Unterseite des CCM1-4ER(/M) noch ein TR2 (TR50/M) Stiel geschraubt. Benutzen Sie die PH2 (PH50/M) + BE1(/M) Kombination. Flip Abbildung 21: Die Pfeile im linken Bild zeigen die Orientierung der gravierten Stellen des Strahlteilers.
Seite 41 Fourier Optik Kit Kapitel 5: Aufbau und Justierung Grünfilter: Entfernen Sie den Haltering aus dem TRF90(/M) Flip-Halter, setzen Sie den FB550-40 Filter ein und schrauben Sie den Haltering wieder fest. Beachten Sie hierbei, dass der Filter eine Vorzugsrichtung aufweist, s. Foto unten. Benutzen Sie einen TR3 (TR75/M) Stiel und einen PH2E (PH50E/M) Halter.
Seite 42 Fourier-Optik Kit Kapitel 5: Aufbau und Justierung Projektionslinse: Schrauben Sie den Haltering aus dem LMR1(/M) Linsenhalter. Setzen Sie dann die LB1901 Linse ein und fixieren Sie sie mit dem Haltering. Verwenden Sie einen TR2 (TR50/M) und die PH2 (PH50/M) + BE1(/M) Kombination. Schirm Objektivlinse Kieselalgenpräparat...
Seite 43 Fourier Optik Kit Kapitel 5: Aufbau und Justierung Kieselalgenpräparat: Schrauben Sie einen TR2 (TR50/M) Stiel mit einer 8-32 x 1/4“ (M4 x 6mm) Schraube an den FP01 Halter und setzen Sie das Präparat in den Halter ein. Verwenden Sie die PH2 (PH50/M) + BE1(/M) Kombination. Inverses Fourier-Target: Das Target ist von einer klebenden Hülle umgeben.
Seite 44 Fourier-Optik Kit Kapitel 5: Aufbau und Justierung Abbildung 25 Chrom-auf-Glas Strukturen im Halter. Die Orientierung der Gleiter ist durch die blauen Pfeile gekennzeichnet. ACHTUNG WICHTIG: Um eine Beschädigung der Schneiden des VA100(/M) auszuschließen, achten Sie bitte darauf, dass das Gewinde des SM05T2 nur wenige Millimeter heraussteht.
Seite 45 Fourier Optik Kit Kapitel 5: Aufbau und Justierung Komponenten: RSP1D(/M) Rotationshalter VA100(/M) variabler Spalt SM1A6 Gewindeadapter SM05T2 Gewindeadapter TR2 (TR50/M) VA100(/M) SM05T2 RSP1D(/M) SM1A6 Orientierung (Halteringe sollen (Vorher Haltering beachten sich berühren) entfernen) Abbildung 26 Zusammenbau des rotierbaren, variablen Spalts. MTN012690-D03 Seite 42...
Seite 46 USB-Anschluss an ihrem Computer an. Um die Kamera einzuschalten, öffnen Sie das Programm ThorCam mit einem Doppelklick auf das entsprechende Icon. Es öffnet sich die Oberfläche in Abbildung 28. Abbildung 28 Benutzeroberfläche https://www.thorlabs.com/software_pages/ViewSoftwarePage.cfm?Code=Thor Seite 43 Rev A, 19.September 2018...
Seite 47 Fourier Optik Kit Kapitel 5: Aufbau und Justierung Klicken Sie auf die Schaltfläche „Open Camera“ und wählen Sie die Kamera mit der passenden Seriennummer aus. Es erscheint die Benutzeroberfläche in Abbildung 29. Abbildung 29 Kameraoberfläche Durch einen Klick auf den Live-Button (rote Markierung in Abbildung 29) wird im Fenster das Live-Bild der Kamera angezeigt.
Seite 48 Fourier-Optik Kit Kapitel 5: Aufbau und Justierung Abbildung 30 Kameraeinstellungen Für diesen Versuchsaufbau sollte das manuelle Einstellen von Exposure Time und Gain allerdings nicht nötig sein. Aktivieren Sie die Einstellung „Auto“ für die „Exposure Time“ und schließen Sie das Kameramenü. Die Kamera ist nun vollständig installiert und bereit für den Gebrauch.
Seite 49 Fourier Optik Kit Kapitel 5: Aufbau und Justierung 5.3. Target und Maske Es folgt eine Skizze des mitgelieferten Targets: Abbildung 31 EDU-TGB1 Target mit Detailskizzen der einzelnen Felder MTN012690-D03 Seite 46...
Seite 50 Kapitel 5: Aufbau und Justierung In den folgenden Kapiteln wird oft auf die einzelnen Felder F1 bis F14 von Thorlabs Abbildung 31 referenziert. Da die Felder bei den Aufgaben in Kapitel 6 oft gewechselt werden müssen, wir bei jeder Referenz auf ein Feld eine kleine Skizze als grafisches Hilfsmittel dabei sein.
Seite 51 Fourier Optik Kit Kapitel 5: Aufbau und Justierung 5.4. Aufbau und Justierung des Experiments Dieser Abschnitt beschreibt den Aufbau und die Justierung des Experiments. Um ein Gefühl für das Experiment und die Funktion der Komponenten zu bekommen, ist es gerade für Studierende ratsam mit den Vorversuchen aus Abschnitt 6.1 zu beginnen. Um zu verhindern, dass Komponenten, nachdem sie ihre endgültige Position eingenommen haben, nochmals verschoben werden, ist es ratsam alle Komponenten mit Klemmen und Schrauben zu fixieren.
Seite 52 Fourier-Optik Kit Kapitel 5: Aufbau und Justierung das erhöht aber das Rauschen im Bild). Um die Tubuslinse korrekt zu positionieren, haben Sie die nachfolgenden drei Möglichkeiten, wobei die erste und die zweite zu favorisieren sind (vgl. Abbildung 34 und Abbildung 35). Drehen Sie das gesamte Breadboard so, dass die Kamera mit der Tubuslinse auf ein Objekt schaut, das sich bevorzugt in einer Entfernung von 4 Metern oder mehr befindet.
Seite 53 Fourier Optik Kit Kapitel 5: Aufbau und Justierung Abbildung 35: RSP1D-Halter in 4 Metern Entfernung von der Kamera. Die Tubuslinse wurde vor der Kamera positioniert um ein scharfes Bild zu erhalten (mit den Standardeinstellungen der Kamera). Schritt 3: Kollimation und Ausrichtung der LED ...
Seite 54 Fourier-Optik Kit Kapitel 5: Aufbau und Justierung  Positionieren Sie den Schirm hinter der Kamera.  Positionieren Sie die LED 100 cm von der Kamera entfernt auf der Lochlinie.  Achten sie auf den Schatten der Kamera auf dem Schirm. Es kann sein, dass der Schatten nicht in der Mitte des ausgeleuchteten Bereichs ist (dies kann passieren, wenn der LED-Chip nicht perfekt mittig im Gehäuse ist, was allerdings nur in seltenen Fällen auftritt).
Seite 55 Linsenorientierung. Schritt 5: Target  Drehen Sie die Höhenschraube im Uhrzeigersinn um das Target an den Thorlabs höchstmöglichen Punkt zu bewegen.  Stellen Sie die Höhe des Stiels des XYF1(/M) so ein, dass der Siemensstern („Sector star“, unterste Reihe auf dem Target, Feld F14 in Abbildung 31) auf Höhe Ihrer optischen Achse ist.
Seite 56 Fourier-Optik Kit Kapitel 5: Aufbau und Justierung Abbildung 40: Position des XY-Halters mit dem Target XY Halter Abbildung 41: Position des XY-Halters mit dem Target, Überblicksbild. Schritt 6: Kondensorlinse  Stellen Sie die Kondensorlinse ( ), wie in Abbildung 42 gezeigt, in 50 mm Entfernung zum Target, gemessen vom Mittelpunkt der Linse, auf.
Seite 57 Fourier Optik Kit Kapitel 5: Aufbau und Justierung 5 cm Abbildung 42: Positionierung der Kondensorlinse. Siehe Abbildung 23 für die Linsenorientierung. Schritt 7: Apertur-Iris  Stellen Sie die Apertur-Iris (die kleinere, ID12(/M)) 50 mm entfernt von der Kondensorlinse auf, gemessen von der Iris zur Mitte der Kondensorlinse (vgl. Abbildung 43).
Seite 58 Fourier-Optik Kit Kapitel 5: Aufbau und Justierung  Verschieben Sie die Feldlinse bis der LED-Chip (helles Quadrat mit dunklen Punkten) auf dem Stück Papier zu sehen ist. Ggf. sollten Sie die Intensität der LED am Controller herunterregeln.  Korrigieren Sie falls nötig die Höhe der Feldlinse. Der Ausleuchtungsbereich sollte in der Mitte der Apertur-Iris zu sehen sein, siehe Abbildung 47.
Seite 59 Fourier Optik Kit Kapitel 5: Aufbau und Justierung  Platzieren Sie die ID25(/M) Feld-Iris ungefähr 150 mm von der Feldlinse entfernt, siehe Abbildung 48.  Überprüfen Sie die Höhe der Feld-Iris, indem Sie beim Öffnen und Schließen der Feld-Iris auf eine gleichmäßige Ausleuchtung des Halters der Feldlinse achten (Sie können dazu auch den LMR1AP auf dem Linsenhalter der Feldlinse nutzen).
Seite 60 Abbildung 50: Positionierung des Farbfilters Schritt 11: Strahlteiler  Bewegen Sie das Target, sodass das Gitter mit g = 15 µm und b = 6 µm Thorlabs beleuchtet wird, Feld F2 in Abbildung 31.  Öffnen Sie die Feld-Iris zu ungefähr 3/4.
Seite 61 Fourier Optik Kit Kapitel 5: Aufbau und Justierung Abbildung 51: Der Halter des Abbildung 52: Betrachtung der Fourier-Ebene hinter der Strahlteilers sollte nicht Objektivlinse mit dem Schirm. beleuchtet sein. 8 cm Abbildung 53: Positionierung des Strahlteilers Schritt 12: Fourier-Ebene  Stellen Sie die Intensität der LED auf das Maximum.
Seite 62 Fourier-Optik Kit Kapitel 5: Aufbau und Justierung  Bewegen Sie den Schirm, um die korrekte Position zu finden, an der ein scharfes Bild der Fourier-Ebene zu sehen ist.  Sollte es nicht möglich sein, ein scharfes Bild auf dem Schirm zu erzeugen, ist es notwendig den Abstand von Projektionslinse und Strahlteiler zu verändern.
Seite 63 Fourier Optik Kit Kapitel 5: Aufbau und Justierung Schritt 14: Korrektur der Target-Ebene Steht das Target nicht genau rechtwinklig im Strahlengang zwischen Kondensor- und Objektivlinse, führt dies zu störenden Reflektionen am Glas und am Chrom. Diese zeigen sich zusätzliche Punkte Fourier-Ebene (Doppelreflexion im Glas) und im Licht, das zur Apertur-Iris reflektiert wird.
Seite 64 Fourier-Optik Kit Kapitel 5: Aufbau und Justierung Schritt 2: Alternative  Wie in Schritt 2 beschrieben, gibt es eine Möglichkeit den Versuchsaufbau zu nutzen ohne die Brennweiten zusammenfallen zu lassen. Dies führt zu einer kleineren Vergrößerung, die sich aber nicht auf die Funktion des Setups auswirkt. ...
Seite 65 Fourier Optik Kit Kapitel 5: Aufbau und Justierung Abbildung 56 Justierter Gesamtaufbau MTN012690-D03 Seite 62...
Seite 66 Fourier-Optik Kit Kapitel 5: Aufbau und Justierung 5.5. Funktion der einzelnen optischen Elemente Objektebene Fourier-Ebene Abbildung 57: Gesamtaufbau Kollimationslinse: Die Kollimationslinse ist direkt an der LED angebracht und sorgt für eine bestmögliche Parallelisierung des Lichts der LED. Dies führt zu größtmöglicher Intensität auf kleinstmöglicher Fläche.
Seite 67 Fourier Optik Kit Kapitel 5: Aufbau und Justierung Filterung des Fourier-Bildes leichter. Es sei aber angemerkt, dass alle hier gezeigten Beugungseffekte auch mit weißem Licht auftreten. Feld-Iris: Öffnen und Schließen der Feld-Iris führt zur Vergrößerung bzw. Verkleinerung des ausgeleuchteten Bereichs auf dem Objekt hinter der Kondensorlinse. Dies liegt daran, dass das Kepler-Fernrohr, bestehend aus Feld- und Kondensorlinse, so platziert ist, dass es die Feld-Iris scharf in die Objektebene abbildet.
Seite 68 Fourier-Optik Kit Kapitel 6: Aufgaben und Beispiele Kapitel 6 Aufgaben und Beispiele Dieses Kapitel ist wie folgend strukturiert:  Kapitel 6.1: Eine Reihe von einführenden Experimenten demonstriert, wie die Linsen im Aufbau Abbildungen in verschiedene Ebenen bewerkstelligen.  Kapitel 6.2: Nachdem der Fourier-Aufbau justiert ist, wird die Funktion der einzelnen Elemente im Aufbau untersucht.
Seite 69 Fourier Optik Kit Kapitel 6: Aufgaben und Beispiele 6.1. Vorversuche Aufgabe 1: Platzieren Sie vor der kollimierten LED erst die Feld- und dann die Kondensorlinse, sodass die Brennebenen zusammenfallen. Stellen Sie das Target in der LED-seitige Brennebene der Feldlinse auf (sodass mindestens ein Schriftzug beleuchtet ist) und betrachten Sie das Bild in der hinteren Brennebene der Kondensorlinse mit dem Beobachtungsschirm.
Seite 70 Fourier-Optik Kit Kapitel 6: Aufgaben und Beispiele Aufgabe 2: Platzieren Sie die Objektivlinse hinter der Kondensorlinse, sodass die Brennebenen ebenfalls zusammenfallen. Stellen Sie das Target in die LED-seitige Brennebene der Kondensorlinse und betrachten Sie das Bild in der hinteren Brennebene der Objektivlinse.
Seite 71 Fourier Optik Kit Kapitel 6: Aufgaben und Beispiele Aufgabe 3: Platzieren Sie nun die Projektionslinse so hinter der Objektivlinse, dass ein scharfes Bild der kameraseitigen Brennebene der Objektivlinse auf einem beliebig positionierten Schirm zu sehen ist. Durchführung: Die Abbildung der Brennebene der Objektivlinse auf den Schirm gehorcht der Linsengleichung .
Seite 72 Einführende Aufgaben Aufgabe 5: Justieren Sie den Aufbau gemäß der Anleitung im Kapitel 5. Auf dem Thorlabs Kamerabild sollte ein Gitter (z.B. g = 15 m und b = 6 µm, Feld F2 in Abbildung 31) zu sehen sein. Die Fourier-Ebene sollte scharf auf den Schirm abgebildet werden.
Seite 73 Apertur-Iris geschlossen und die Feld-Iris geöffnet werden. Aufgabe 8: Wählen Sie die Häuser in der Objektebene aus, Feld F10 in Thorlabs Abbildung 31. Stellen Sie den Schirm direkt hinter die Projektionslinse. Bewegen Sie den Schirm langsam von der Linse weg. Was beobachten Sie? Durchführung: Nicht allzu weit von der Projektionslinse entfernt ist ein scharfes...
Seite 74 Abbildung xy Aufgabe 9: Platzieren Sie ein Kreuzgitter (beispielsweise das Kreuzgitter mit Thorlabs 15 µm Gitterkonstante, Feld F2 in Abbildung 31) in der Objektebene und stellen Sie ggf. die Objektivlinse so ein, dass das Bild an der Kamera scharf ist.
Seite 75 Fourier Optik Kit Kapitel 6: Aufgaben und Beispiele Gegebenenfalls können Sie die Helligkeit durch Öffnen oder Schließen der Apertur-Iris anpassen. Abbildung 64 Kreuzgitterfilterung 1 MTN012690-D03 Seite 72...
Seite 76 Fourier-Optik Kit Kapitel 6: Aufgaben und Beispiele Aufgabe 10: Drehen Sie den Spalt um 90° und lassen Sie wieder nur Licht entlang der vertikalen Linie des Hauptmaximums passieren. Was erwarten Sie für ein Kamerabild? Durchführung: Die Orientierung des sichtbaren Liniengitters auf der Kamera hat sich ebenfalls um 90°...
Seite 77 Fourier Optik Kit Kapitel 6: Aufgaben und Beispiele Aufgabe 11: Drehen Sie den Spalt nun in den 45° Winkel und lassen Sie nur das Licht des Hauptmaximums und der entsprechenden schrägen Ordnungen passieren. Was ergibt sich für ein Bild auf der Kamera und warum? Durchführung: Da durch den verstellbaren Einzelspalt alle Informationen über Linien horizontaler und vertikaler Orientierung blockiert werden und nur jene passieren, die auf einer Diagonalen im Fourier-Bild liegen, zeigt das Kamerabild ein um 90°...
Seite 78 Kapitel 6: Aufgaben und Beispiele Aufgabe 12: Platzieren Sie das gedrehte Kreuzgitter („45° tilted“, Feld F6 in Thorlabs Abbildung 31) in der Objektebene und erzeugen Sie mit dem variablen Spalt ein Strichgitter auf der Kamera, das in der Struktur auf dem Target nicht erkennbar ist.
Seite 79 Fourier Optik Kit Kapitel 6: Aufgaben und Beispiele Abbildung 67 Filterung gedrehtes Kreuzgitter MTN012690-D03 Seite 76...
Seite 80 Kapitel 6: Aufgaben und Beispiele Aufgabe 13: Platzieren Sie das Sternen-Gitter (Feld F7 in Abbildung 31) in der Thorlabs Objektebene und stellen Sie ggf. die Objektivlinse so ein, dass das Bild an der Kamera scharf ist. Durch Einfügen des variablen Spalts in der Fourier-Ebene und Rotation dessen können unterschiedliche Liniengitter erzeugt werden.
Seite 81 Fourier Optik Kit Kapitel 6: Aufgaben und Beispiele Abbildung 69 Filterung Sterne MTN012690-D03 Seite 78...
Seite 82 Kapitel 6: Aufgaben und Beispiele Aufgabe 14: Platzieren Sie das Punktgitter in der Objektebene (Feld F11 in Thorlabs Abbildung 31) und stellen Sie ggf. mit der Objektivlinse scharf. Stellen Sie den variablen Spalt in die Fourier-Ebene und lassen Sie ihn rotieren. Variieren Sie dabei auch die Spaltbreite.
Seite 83 Kapitel 6: Aufgaben und Beispiele Aufgabe 15: Platzieren Sie den „Smiley hinter Gitterstäben“ in der Objektebene Thorlabs (Feld F9 in Abbildung 31) und stellen sie ggf. das Kamerabild mit der Objektivlinse scharf. Filtern Sie nun in der Fourier-Ebene mit Hilfe des variablen Spalts so, dass der Smiley befreit wird.
Seite 84 Fourier-Optik Kit Kapitel 6: Aufgaben und Beispiele Aufgabe 16: Zeigen Sie, dass Sie auch den Smiley verschwinden lassen können. Durchführung: Drehen Sie den variablen Spalt um 90°. Schließen Sie den Spalt, sodass nur das Beugungsbild des Gitters hindurchkommt. Abbildung 72: Durch einen horizontalen Spalt in der Fourier-Ebene (linkes Bild) kann der Smiley aus dem Bild herausgefiltert werden (rechtes Bild).
Seite 85 Fourier Optik Kit Kapitel 6: Aufgaben und Beispiele Aufgabe 17: Stellen Sie den Spalt so ein, dass nur noch die erste Beugungsordnung durch den Spalt kommt. Was erwarten Sie zu sehen? Wiederholen Sie das Vorgehen mit der zweiten Beugungsordnung. Durchführung: Bewegen Sie den variablen Spalt aus der Mitte des Fourier-Ebene heraus, bis nur die erste Ordnung links oder rechts von der nullten Ordnung hindurchtritt.
Seite 86 Kapitel 6: Aufgaben und Beispiele Aufgabe 18: Platzieren Sie das Feld mit den überlagerten Buchstaben „A“ und Thorlabs „B“ in der Objektebene, Feld F12 in Abbildung 31. Lassen Sie durch entsprechende Einstellung des variablen Spalts die Gitterstruktur des einen oder des anderen Buchstabens verschwinden.
Seite 87 Fourier Optik Kit Kapitel 6: Aufgaben und Beispiele Aufgabe 19: Drehen Sie den variablen Spalt, sodass nur die gemeinsame Fläche der Buchstaben von einem Gitter durchsetzt ist. Welche Orientierung hat das Gitter? Durchführung: Um die gemeinsame Fläche der Buchstaben hervorzuheben, ist es nötig, Beugungsordnungen beider Buchstaben in der Fourier-Ebene passieren zu lassen.
Seite 88 Kapitel 6: Aufgaben und Beispiele Aufgabe 20: Platzieren Sie das Feld mit dem Fourier-Haus (Feld F10 in Thorlabs Abbildung 31) in der Objektebene und stellen Sie ggf. scharf. Betrachten Sie nun die Fourier-Ebene. Verwenden Sie den variablen Spalt entlang verschiedener Richtungen, um unterschiedliche Teile des Musters zu blockieren.
Seite 89 Fourier Optik Kit Kapitel 6: Aufgaben und Beispiele Abbildung 76 Filterung Fourier-Haus MTN012690-D03 Seite 86...
Seite 90 Kapitel 6: Aufgaben und Beispiele Aufgabe 21: Platzieren Sie das Liniengitter (15 µm Gitterkonstante, Feld F8 in Thorlabs Abbildung 31) in der Objektebene. Ersetzen Sie den variablen Spalt durch die EDU-TGC1 Maske im zweiten XYF1(/M), siehe Abbildung 25 und Abbildung 32.
Seite 91 Kapitel 6: Aufgaben und Beispiele Aufgabe 22: Platzieren Sie die Dreiecke in der Objektebene, Feld F5 in Thorlabs Abbildung 31. Justieren Sie Maske Nr. 2 in der Fourier-Ebene so, dass jedes zweite Maximum in allen drei Geraden der Beugungsmaxima ausgeblendet wird.
Seite 92 Kapitel 6: Aufgaben und Beispiele Aufgabe 23: Platzieren Sie den Siemensstern („Sector star“, Feld F14 in Thorlabs Abbildung 31) in der Objektebene und die ID12/M Iris in der Fourier-Ebene. Was erwarten Sie auf der Kamera zu sehen, wenn Sie die Iris langsam schließen? Warum? Durchführung: Jeder Hell-Dunkel-Durchgang des Siemenssterns kann als sich...
Seite 93 Fourier Optik Kit Kapitel 6: Aufgaben und Beispiele Abbildung 80 Filterung Siemensstern MTN012690-D03 Seite 90...
Seite 94 Fourier-Optik Kit Kapitel 6: Aufgaben und Beispiele Aufgabe 24: Benutzen Sie den variablen Spalt anstatt der Iris. Was erwarten Thorlabs Sie zu sehen, wenn Sie den Spalt langsam schließen? Durchführung: Ähnlich zur Anordnung mit der Iris wird die Information des Siemenssterns blockiert.
Seite 95 Das Babinetsche Prinzip Aufgabe 25: Wählen Sie auf dem Target die Struktur mit dem Titel „Babinet“ Thorlabs (Feld F13 in Abbildung 31) und setzen Sie wieder die Masken statt des Spalts ein. Blockieren Sie die nullte Ordnung in der Fourier-Ebene mit einem der Punkte auf der Maske.
Seite 96 Fourier-Optik Kit Kapitel 6: Aufgaben und Beispiele Aufgabe 26: Blockieren Sie nun ähnlich zur vorherigen Aufgabe die nullte Thorlabs Ordnung der Dreiecksstruktur, Feld F5 in Abbildung 31. Was erwarten Sie zu sehen? Durchführung: Die Besonderheit bei dieser Struktur (verglichen zur vorherigen Aufgabe) besteht darin, dass beide Strukturen (hell und dunkel) nun dieselben Abmessungen haben.
Seite 97 Fourier Optik Kit Kapitel 6: Aufgaben und Beispiele 6.5. Bildbearbeitung Aufgabe 27: Wählen Sie einen Schriftzug auf dem Target aus und platzieren Sie ihn in der Objektebene. Zeichnen Sie das Bild mit der Iris ID12/M weich. Schließen Sie die Apertur-Iris vollständig. Durchführung: Durch Schließen der ID12/M in der Fourier-Ebene werden hohe Raumfrequenzen, welche für die feinen Strukturen im Bild stehen, ausgeblendet.
Seite 98 Fourier-Optik Kit Kapitel 6: Aufgaben und Beispiele Aufgabe 28: Heben Sie am gleichen Buchstaben wie in der vorhergehenden Aufgabe nun die Kanten hervor. Durchführung: Um die Kanten einer Struktur hervorzuheben, muss ein Großteil der niedrigen Beugungsordnungen blockiert werden. Die Größe des Musters in der Fourier- Ebene wird allerdings je nach Justierung unterschiedlich sein.
Seite 99 Fourier Optik Kit Kapitel 6: Aufgaben und Beispiele Aufgabe 29: Setzen Sie nun einen Objektträger mit Kieselalgen in die Objektebene. Heben Sie die Kanten der Kieselalgen im Mikroskop-/Kamerabild hervor, indem Sie die Punkte auf dem Maskentarget in die Fourier-Ebene einbringen und dort das zentrale Maximum blockieren.
Seite 100 Fourier-Optik Kit Kapitel 6: Aufgaben und Beispiele 6.6. Inverses Fourier-Target Aufgabe 30: Stellen Sie das inverse Fourier-Target in die Objektebene zwischen Kondensor- und Objektivlinse. Betrachten Sie die Fourier-Ebene. Durchführung: Das inverse Fourier-Target (auch Diffractive Optical Element, kurz DOE) hat eine mikrostrukturierte Oberfläche, die gezielt so gearbeitet ist, dass die Fernfeldbeugung (und damit auch die Fourier-Ebene) ein Bild der Wahl zeigt.
Seite 101 Fourier Optik Kit Kapitel 6: Aufgaben und Beispiele Aufgabe 31: Nehmen Sie ein Bild der Mikrostruktur des Sternzeichenmusters mit Hilfe der Kamerasoftware auf. Versuchen Sie das Sternzeichenmuster aus der aufgenommenen Mikrostruktur zu reproduzieren. Durchführung: Bewegen Sie das Target mit den Schrauben des XY-Halters, bis die Kamera ein Bild des Randes der mikrostrukturierten Oberfläche zeigt.
Seite 102 6.7. Beugungsbegrenzte Auflösung Aufgabe 32: Zeigen Sie, dass die Bildgebung nur möglich ist, wenn mindestens Thorlabs die ersten Beugungsordnungen noch durch die abbildenden Linsen treten. Durchführung: Entfernen Sie zunächst alle optischen Elemente ab dem Target aus dem Aufbau (Objektivlinse, Strahlteiler, Tubuslinse und Kamera).
Seite 103 Fourier Optik Kit Kapitel 6: Aufgaben und Beispiele Abbildung 90: Modifizierter Aufbau, um die Beugungsbegrenzung der Auflösung zu zeigen. (5) Das sich ergebende Bild an der Kamera sollte dann in etwa wie in Abbildung 91 rechts aussehen. Dafür müssen Sie ggf. die LED-Helligkeit oder die Exposure Time anpassen.
Seite 104 Fourier-Optik Kit Kapitel 7: Aufbauanleitung in Stichpunkten Kapitel 7 Aufbauanleitung in Stichpunkten Stellen Sie die Höhe aller Komponenten mit Hilfe des LMR1AP auf 10 cm ein, gemessen vom Breadboard bis zur Mitte der optischen Komponente. Stellen Sie die Kamera am rechten Ende des Breadboards entlang der vierten 150 Lochreihe auf und positionieren Sie die Tubuslinse ( ) in ca.
Seite 105 Fourier Optik Kit Kapitel 7: Aufbauanleitung in Stichpunkten 11. Öffnen Sie die Feld-Iris (zu 3/4) und stellen Sie den Strahlteiler ungefähr 8 cm entfernt von der Objektivlinse auf. 12. Stellen Sie die Projektionslinse ( ) im 90° Winkel zur optischen Achse direkt hinter dem Strahlteiler auf und suchen Sie mit dem Schirm ein scharfes Bild der Fourier-Ebene.
Seite 106 Fourier-Optik Kit Kapitel 8: Problembehandlung Kapitel 8 Problembehandlung  Der PC erkennt die Kamera nicht. Entfernen Sie das USB-Kabel vom PC und testen Sie unterschiedliche USB- Anschlüsse. Warten Sie, bis der PC die Kamera erkennt.  Es ist kein Kamerabild zu sehen. Wählen Sie eine Struktur aus und achten Sie darauf, die Feld-Iris nicht komplett zu schließen.
Seite 107 Fourier Optik Kit Kapitel 9: Ideensammlung für weitere Experimente Kapitel 9 Ideensammlung für weitere Experimente Im Folgenden finden sich weitere Experimente, die im Kontext der Fourier-Optik durchgeführt werden können. Die hier verwendeten Teile können aber natürlich auch für Experimente über die Fourier-Optik hinaus verwendet werden, wofür ebenfalls einige Beispiele aufgeführt sind.
Seite 108 Kapitel 9: Ideensammlung für weitere Experimente Als nächstes sollte auf dem Target das Strichgitter ausgewählt werden, Feld F8 Thorlabs in Abbildung 31. In der Fourier-Ebene ergibt sich dann das in Abbildung 93 gezeigte Interferenzmuster, welches aus horizontalen Linien (dem Bild des Spaltes vor der Kondensorlinse) besteht.
Seite 109 Fourier Optik Kit Kapitel 9: Ideensammlung für weitere Experimente Abbildung 94: Variabler und rotierbarer Spalt in der Fourier-Ebene mit zugehörigem gefiltertem Interferenzmuster. Ist der variable Spalt so stark gedreht, dass die Maxima keine Überlappungen in der Vertikalen mehr aufweisen (vgl. Abbildung 94 rechts), dann könnte man als Kamerabild naiv ein gedrehtes Gitter erwarten, ähnlich zu Abbildung 66.
Seite 110 Fourier-Optik Kit Kapitel 9: Ideensammlung für weitere Experimente Bild wird also schrittweise aus den Ordnungen zusammengesetzt. Je mehr Ordnungen zur Verfügung stehen (d.h. auf das Linsenglas fallen), umso besser wird die Objektebene in der Kameraebene reproduziert. Dies lässt sich auch quantitativ an der Kamera vermessen: Würde man das ideale Gitter abbilden können, ergäbe sich für die Intensität eine Rechteckfunktion.
Seite 111 Fourier Optik Kit Kapitel 9: Ideensammlung für weitere Experimente Dieses Verhalten lässt sich nun näherungsweise im Experiment nachmessen, Thorlabs erfordert jedoch eine recht gute Justierung. Es lässt sich allerdings nicht der Einfluss jeder einzelnen Schwingung/Beugungsordnung zeigen: Je größer die Struktur ist, desto enger liegen die Ordnungen in der Fourier-Ebene zusammen.
Seite 112 Fourier-Optik Kit Kapitel 9: Ideensammlung für weitere Experimente der einzelnen Ordnungen über der 1. Ordnung vermessen möchten), dann bietet es sich an, die Vergrößerung des Mikroskops zu erhöhen. Dies erreichen Sie, indem Sie die Tubuslinse ersetzen, beispielsweise mit einer 300 mm Linse (statt der hier verwendeten 150 mm Linse) oder höher.
Seite 113 Fourier Optik Kit Kapitel 9: Ideensammlung für weitere Experimente nun leuchtende Kieselalgen auf dunklem Hintergrund, wie in Abbildung 98 zu sehen. Ungebeugtes Licht (Hintergrund) wird vom Punkt in der Fourier-Ebene blockiert, sodass nur gebeugtes Licht (Objektlicht) die Fourier-Ebene passiert. Abbildung 98: links: Hellfeldbild des Kieselalgenpräparats; rechts: Bild der Dunkelfeldmikroskopie.
Seite 114 Fourier-Optik Kit Kapitel 9: Ideensammlung für weitere Experimente Haben Sie weitere Versuche mit den Teilen des Kits durchgeführt? Melden Sie sich bei uns, techsupport@thorlabs.com, und wir nehmen ihren Vorschlag ins Handbuch auf! Seite 111 Rev A, 19.September 2018...
Seite 115 Fourier Optik Kit Kapitel 10: Matlab Code Kapitel 10 Matlab Code Dies ist der Matlab Code, der zur Berechnung der Bilder in Kapitel 4.1.8 benutzt wurde. Für ein gegebenes Bild wird zunächst die Fourier-Transformierte berechnet. Um den Beitrag von Phase und Amplitude zum Bild zu demonstrieren, wird (a) nur die Amplitude und (b) die Phase mit einer zufälligen Amplitude zurücktransformiert und geplottet.
Seite 116 Fourier-Optik Kit Kapitel 11: Danksagung Kapitel 11 Danksagung Wir bedanken uns herzlich bei Kurt Thorn, vormals Professor an der University of California, Francisco, für Zusammenarbeit beim Entwickeln dieses Versuchspakets. Der Prototyp des Aufbaus wurde in seinem Blog veröffentlicht: https://nic.ucsf.edu/blog/ Wir bedanken uns auch herzlich bei Anna Burvall von der Königlichen Technischen Hochschule KTH, Schweden, für die Idee des Babinet-Feldes auf dem Target.
Seite 117  Teile, die beim Zerlegen von Einheiten übrig geblieben sind (Leiterplatten, Gehäuse usw.). Wenn Sie ein Thorlabs Produkt zur Entsorgung geben möchten, dann setzen Sie sich bitte mit Thorlabs oder Ihrem Händler in Verbindung. Verantwortung für die Müllentsorgung Wenn Sie ein Produkt nach Ende seines Lebenszyklus nicht an Thorlabs zurückgeben, so übergeben Sie es einem Unternehmen, welches auf Müllentsorgung spezialisiert ist.
Seite 118 Fourier-Optik Kit Kapitel 13: Thorlabs weltweit Kapitel 13 Thorlabs weltweit For technical support or sales inquiries, please visit us at www.thorlabs.com/contact for our most up-to-date contact information. USA, Canada, and South America UK and Ireland Thorlabs, Inc. Thorlabs Ltd. sales@thorlabs.com sales.uk@thorlabs.com...
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