Zur Phaseninformation von Licht:
In der Biologie und Medizin sopielt die Phasenmikroskopie eine wichtige Rolle. Zum einen sind die meisten Zellen farblos und bieten unter dem normalen Amplitudenmikroskop nur wenig Kontrast. Zum anderen erlaubt die Verteilung der optischen Dichte Rückschlüsse auf den physiologischen Zustand der Zelle; so nimmt die optische Dichte von Hefezellen kurz vor der Knospung zu. In der technischen Anwendung eignet sie sich zur Charakterisierung optischer Elemente, im speziellen zur Justierung von Laser-Resonatoren.
Bislang wurde diese Phaseninformation durch Interferometrie erhalten, was einen relativ hohen experimentellen Aufwand bedeutete. Doch auch aus den Intensitätsverteilungen, die man in verschiedenen Ebenen aufnimmt, lässt sich unter geringerem experimentellem, aber größerem numerischen Aufwand diese Phaseninformation ermitteln. In dieser Arbeit sollen einige Methoden zur Rekonstruktion von Phaseninformation aus Intensitätsmessungen, die im Laufe der letzten Jahre entwickelt wurden, und die Ergebnisse, die damit erzielt werden konnten, vorgestellt werden.
Inhaltsverzeichnis
- Zielsetzung
- Hinweise zur Notation
- Besondere Schreibweisen
- Abkürzungen (in Auswahl)
- Symbole (in Auswahl)
- Spezielle Integraltransformationen
- Gebrochene Fouriertransformationen
- Radontransformation und ihre Umkehrung.
- Optik
- Geometrische Optik
- Wellenoptik und Numerische Propagation
- Verbindung zur Quantenmechanik und Hydrodynamik
- Wignerverteilung
- Definition der WV
- WV als Intensitätsdichte
- Propagation der WV
- Messung eindimensionaler WV
- Messung vierdimensionaler WV
- Kohärenzmaße
- Definition der Phase
- Phasenmessung durch Interferometrie
- Phasenmessung durch Intensitätspropagation
- Hin- und Herpropagation nach Fienup
- Regelflächenmethode nach EPPICH
- Fouriermethode nach NUGENT
- Messungen und Ergebnisse
- Fazit
- Danksagung
- Literaturverzeichnis
- Stichwortverzeichnis
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die Arbeit befasst sich mit der Rekonstruktion von Phaseninformation aus Intensitätsmessungen, die in der Biologie, Medizin und Technik Anwendung findet. Ziel ist es, verschiedene Methoden zur Phasenrekonstruktion vorzustellen und die erzielten Ergebnisse zu präsentieren. Die Arbeit untersucht die Phaseninformation von Licht, die in der Biologie und Medizin für die Phasenmikroskopie von Bedeutung ist. Sie beleuchtet die Vorteile der Phaseninformation gegenüber der Amplitudeninformation und die Möglichkeiten der Phasenrekonstruktion aus Intensitätsmessungen. Die Arbeit konzentriert sich auf die Rekonstruktion der Phaseninformation aus Intensitätsmessungen, die im Laufe der letzten Jahre entwickelt wurden. Sie untersucht verschiedene Methoden und präsentiert die Ergebnisse, die mit diesen Methoden erzielt wurden.
- Phaseninformation von Licht
- Phasenmikroskopie in Biologie und Medizin
- Rekonstruktion von Phaseninformation aus Intensitätsmessungen
- Methoden zur Phasenrekonstruktion
- Ergebnisse der Phasenrekonstruktion
Zusammenfassung der Kapitel
Das erste Kapitel erläutert die Zielsetzung der Arbeit und die Bedeutung der Phaseninformation in verschiedenen Bereichen. Das zweite Kapitel behandelt die Notation und die verwendeten Symbole. Das dritte Kapitel beschäftigt sich mit speziellen Integraltransformationen, insbesondere der gebrochenen Fouriertransformation und der Radontransformation. Das vierte Kapitel befasst sich mit der Optik, wobei die geometrische Optik, die Wellenoptik und die Verbindung zur Quantenmechanik und Hydrodynamik behandelt werden. Das fünfte Kapitel definiert die Wignerverteilung und ihre Eigenschaften, einschließlich der Propagation und der Messung. Das sechste Kapitel definiert die Phase und das siebte Kapitel beschreibt die Phasenmessung durch Interferometrie. Das achte Kapitel behandelt die Phasenmessung durch Intensitätspropagation, wobei verschiedene Methoden wie die Hin- und Herpropagation nach Fienup, die Regelflächenmethode nach EPPICH und die Fouriermethode nach NUGENT vorgestellt werden. Das neunte Kapitel präsentiert die Messungen und Ergebnisse, die mit den verschiedenen Methoden erzielt wurden.
Schlüsselwörter
Die Schlüsselwörter und Schwerpunktthemen des Textes umfassen die Phaseninformation, die Phasenmikroskopie, die Rekonstruktion von Phaseninformation aus Intensitätsmessungen, die Wignerverteilung, die Intensitätspropagation, die Interferometrie, die Fouriertransformation und die Radontransformation. Die Arbeit beleuchtet die Anwendung dieser Themen in der Biologie, Medizin und Technik und präsentiert verschiedene Methoden zur Phasenrekonstruktion sowie die erzielten Ergebnisse.
- Arbeit zitieren
- Boris Pardon (Autor:in), 2000, Numerische Phasenrekonstruktion aus Intensitätsmessungen, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/185508
