Визначення тривимірної смуги пропускання оптичної системи мікроскопа

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorБоровицький, Володимир Миколайович
dc.contributor.authorГудзь, Олексій Євгенійович
dc.date.accessioned2019-05-23T14:11:12Z
dc.date.available2019-05-23T14:11:12Z
dc.date.issued2019-05
dc.description.abstractМагістерська дисертація: пояснювальна записка 82 с., 39 зображень, 25 таблиць та 34 джерела. Актуальність Теорія Аббе розглядає процес формування зображення в оптичній системі (ОС) у два етапи: отримання просторового спектру в задній фокальній площині і складання вихідного збільшеного зображення в площині зображення. Експерименти Аббе-Портера – яскраві ілюстрації цієї теорії. Ця теорія може бути розширена від двовимірного (2D) до тривимірного (3D) випадку. Вона повинна враховувати решітку, нахилену щодо оптичної осі навколо осі, паралельної щілині гратки. Це робить можливими розрахунки мінімального роздільного періоду (MRP) ОС як функції кута нахилу решітки. Після такого узагальнення необхідний перепис існуючих законів та їх розширення для зміни кута повороту предмету. Представлена також саморобна надійна, компактна та економічна установка для демонстрації досліду Аббе-Портера та дослідів з похилою решіткою, яка виконує роль проекційного мікроскопа та вперше за всю історію будує спектр та зображення об’єкту на одному екрані. Об’єкт дослідження Процес формування зображень в оптичній системі мікроскопа. Предмет дослідження Розподіл освітленості у задній фокальній площині мікрооб’єктиву мікроскопа. Ціль Метою роботи є експериментальне підтвердження узагальнення теорії Аббе, шляхом розгляду процесу формування зображення періодичних структур (ґраток) з різним нахилом до оптичної осі, яке запропонував проф. Боровицький В. М. Для досягнення мети необхідно було вирішити наступні Задачі: 1) Виконати порівняльний аналіз теорій формування зображень в оптичному мікроскопі (теорія Аббе, теорія Релея, квантова теорія). 2) Розробити фізико-математичну модель, яка описує процес формування зображень періодичних структур (ґраток). 3) Зібрати оптичний прилад для дослідження процесу формування зображень періодичних структур в оптичному мікроскопі. 4) Провести експериментальні дослідження процесу формування зображень періодичних структур в оптичному мікроскопі та порівняти їх результати з теоретично - розрахованими даними. 5) Розробити старт-ап проект на основі запропонованої ідеї Результати: – Проведений огляд та аналіз літератури: хвильова теорія дифракційної гратки, хвильова теорія точки, квантова теорія. – Здійснено опис фізико-математичної моделі – Внесені модифікації до установки для демонстрації дослідів: вдосконалення каналу первинного зображення для демонстрації одновимірної решітки, одночасне отримання спектру та зображення двовимірної дифракційної решітки, результат и при накладанні маски у вигляді щілини, подвоєння частоти зображення решітки при закритті непарних максимумів маскою, вплив повороту решітки на кут розходження дифракційних максимумів, модифікація установки для створення блоку повороту решітки – Проведено експерименти з похилою граткою: вплив на первинне зображення, вплив на вторинне зображення – Розроблено старт-ап проект на основі запропонованої ідеї Теоретична цінність роботи – узагальнення теорії формування зображення та отримання експериментальних даних. Конструктивно установка приладу складається з лазера, об’єкта - решітки, закріпленого на поворотному блоці, мікрооб’єктива, світлоподілювача, оптичної системи каналу первинного зображення (за теорією Аббе), дзеркала та оптичної системи вторинного зображення, екрану. Основні сфери застосування проекційного мікроскопу – освіта, наука і, можливо, реклама.uk
dc.description.abstractenMaster's dissertation: explanatory note with 82 pages, 39 images, 25 tables and 34 sources. Actuality Abbe's theory considers the process of an image formation in an optical system (OS) in two phases: obtaining the spatial spectrum in the back focal plane and compiling the original magnified image in the plane of the image. Abbe-Porter's experiments are bright illustrations of it. This theory can be expanded from a two-dimensional (2D) to a three-dimensional (3D) case. It should take into account the grating, inclined relative to the optical axis around the axis, parallel to the slit of the grating. This makes possible to calculate the minimum resolvable period (MRP) of the OS as a function of the gradient angle of the grid. After such a generalization, a census of existing laws is required and their extension to the subject angle changing case. A self-made robust, compact, and economical installation for demonstrating the Abbe-Porter's experiments and inclined grating experiments, which serves as a projection microscope, and for the first time in history builds the spectrum and image of an object on one screen. Research object Image formation process in optical microscope. Research subject Illumination distribution in back focal plane of the microobjective of the microscope. Purpose The aim of this work is to confirm experimentally the generalization of the Abbe theory, in developing the process of forming images of periodic structures (gratings) with different inclination to the optical axis, which was proposed by prof. Borovitsky V. M. Goals to reach 1) Perform comparative analysis of the theory of image formation in an optical microscope (Abbe theory, Rayleigh theory, quantum theory). 2) Develop a physical and mathematical model that describes the process of forming images of periodic structures (gratings). 3) Assemble an optical device for studying the process of forming images of periodic structures in an optical microscope. 4) Conduct experimental studies of the process of forming images of periodic structures in an optical microscope and compare their results with theoretical-calculated data. 5) Develop a start-up project based on the proposed idea Results 1) Review and analysis of literature: wave theory of diffraction grating, wave theory of a point, quantum theory. 2) A description of the physical and mathematical model is carried out 3) Modifications were made to the experimental demonstration setup: the improvement of the primary image channel for displaying a one-dimensional grating, the simultaneous reception of the spectrum and the image of a two-dimensional diffraction grating, the results of applying a mask in the form of a slit, doubling the grating image frequency when closing odd maximums with a mask, the effect of turning the grating on an the distance between diffraction peaks, the modification of the setup to create a block of turning of the grating. 4) Experiments with sloping gating have been performed: influence on the primary image, influence on the secondary image. 5) A start-up project based on the proposed idea. The theoretical value of the work is the generalization of the theory of image formation and the obtaining of experimental data. Structurally, the device consists of a laser, an object-grating, fixed on a rotary block, a microobjective, a beam splitter, an optical system of a channel of a primary image (on the theory of Abbe), a mirror and an optical system of a secondary image, a screen. The main areas of application of a projection microscope - education, science and, possibly, advertising.uk
dc.format.page83 с.uk
dc.identifier.citationГудзь, О. Є. Визначення тривимірної смуги пропускання оптичної системи мікроскопа : магістерська дис. : 151 Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології / Гудзь Олексій Євгенійович. – Київ, 2019. – 83 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/27638
dc.language.isoukuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectмікроскопuk
dc.subjectекспериментuk
dc.subjectдифракційна граткаuk
dc.subjectмікрооб`єктивuk
dc.subjectпервинне зображенняuk
dc.subjectвторинне зображенняuk
dc.subjectспектрuk
dc.subjectmicroscopeuk
dc.subjectexperimentuk
dc.subjectdiffraction gratinguk
dc.subjectmicroobjectiveuk
dc.subjectprimary imageuk
dc.subjectsecondary imageuk
dc.subjectspectrumuk
dc.subject.udc535.015uk
dc.titleВизначення тривимірної смуги пропускання оптичної системи мікроскопаuk
dc.typeMaster Thesisuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Hudz_magistr.pdf
Розмір:
4.99 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.06 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Магістерські роботи (ООЕП)
Магістерські роботи