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Fourier-Optik Kit
6.3.
Filterung
In den folgenden Aufgaben wird untersucht, welchen Einfluss das Einbringen
verschiedener Filter in die Fourier-Ebene auf das Kamera-Bild hat. Der Übersichtlichkeit
halber wird das Kamera-Bild ohne Filter immer oben links gezeigt. Die zugehörige Fourier-
Ebene ist rechts daneben zu sehen. In den darauffolgenden Zeilen wird dann jeweils links
die gefilterte Fourier-Ebene dargestellt und rechts das daraus resultierende Kamera-Bild.
Kamera-Bild der Mikrosstruktur
(ohne Filter)
Gefilterte Fourier-Eben auf
dem Schirm
Aufgabe 9: Platzieren Sie ein Kreuzgitter (beispielsweise das Kreuzgitter mit
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.
Positionieren Sie nun den variablen Spalt so in der Fourier-Ebene, dass der
hellste Punkt mittig im Spalt liegt. Stellen Sie nun den Spalt so ein, dass nur noch
Licht in einer horizontalen Linie entlang des Hauptmaximums passieren kann.
Was ergibt sich im Kamera-/Mikroskopbild und warum?
Durchführung: Verschieben Sie das Target mit Hilfe des x-y-Halters, bis ein Kreuzgitter
auf der Kamera zu sehen ist. Auf dem Schirm ist die Projektion der Fourier-Ebene zu
sehen. Platzieren Sie den verstellbaren Einzelspalt in der Fourier-Ebene hinter der
Objektivlinse. (TIPP: (1) Der verstellbare Spalt steht genau dann in der Fourier-Ebene,
wenn die Projektion auf dem Schirm einen scharf abgebildeten Spalt zeigt. (2) Alternativ
kann man die Ausdehnung der Intensitätsmaxima auf den Schneiden des Einzelspalts
betrachten.) Schließen Sie langsam den verstellbaren Einzelspalt, bis nur noch eine Reihe
von Intensitätsmaxima in horizontaler Richtung auf dem Schirm zu sehen sind. Das
Kamerabild zeigt nun ein Liniengitter, dessen Orientierung um 90° zur Orientierung der
Intensitätsmaxima gedreht ist. Die Informationen über Linien anderer Orientierungen im
Gitter wurden in der Fourier-Ebene durch den verstellbaren Einzelspalt blockiert.
Seite 71
Fourier-Ebene auf dem Schirm
Das aus der Filterung
resultierende Kamera-Bild
Abbildung xy
Kapitel 6: Aufgaben und Beispiele
Rev A, 19.September 2018
Thorlabs
F2
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