() () 위상 비교

이 위상 대비 방법 편집

차이 현미경은 생체 슬라이스, 유막, 위상 래스터 등과 같이 투명성이 높은 물체를 관찰하는 데 특히 적합한 특수한 현미경입니다. 광파가 이 물체들을 통과할 때, 종종 입사광파의 위상만 바뀌었을 뿐 입사광파의 진폭은 변하지 않는다. 사람의 눈과 모든 에너지 탐지기는 광파 강도의 차이, 즉 진폭의 차이, 위상의 변화를 구분할 수 없기 때문에 일반 현미경으로 이러한 물체를 관찰하기가 어렵다.

투명도가 높은 오브젝트를 위상 오브젝트라고도 합니다. 위상 대비 방법 (위상 대비 방법이라고도 함) 은 공간 필터를 통해 오브젝트의 위상 정보를 해당 진폭 정보로 변환하여 투명한 오브젝트의 해상도를 크게 향상시킵니다. 따라서 이러한 의미에서 위상 대비법은 광학 정보 처리 방법이며 정보 처리의 가장 빠른 성과 중 하나이므로 광학 발전사에서 중요한 의미를 갖는다. 1935 년 아벨 이미징 원리에 따르면 제르닉은 먼저 스펙트럼의 위상을 변경하여 투명한 물체의 이미징 대비를 높이는 위상 대비법을 제시했다. 1953 년, 젤닉은 노벨 물리학상을 수상했다. 노벨 물리학상 중 몇 안 되는 광학 관련 상이다.

실용적인 방법은 유리 베이스보드의 중심에 액체 한 방울을 추가하는 것입니다. 방울의 광로는 일정한 이동을 일으켜 위상 판을 형성하고 이 위상 판을 현미경의 후면 초점면에 공간 필터로 놓습니다. 상호 건조 한 빛의 조사 하에서, 물체의 위상 정보와 관련 된 이미지가 평면에 나타납니다. 면상의 광강도 분포는 샘플의 위상과 선형적 관계, 즉 샘플의 위상 분포는 면상의 광도를 조절한다.

Zelnik 1888 July 16 네덜란드 암스테르담의 한 수학 교사 가정에서 태어났습니다. 그의 부모는 모두 수학 선생님이다. 아버지는 초등학교 교장이 되어 수학 교재를 편찬한 적이 있는데, 교수법에 치중하는 것으로 유명하다. 제르닉의 형제자매는 모두 대학 교수이자 문화 유명인이다.

제르닉은 그의 아버지의 물리학에 대한 흥미를 물려받았다. 그는 어릴 때부터 자신의 실험 설비 창고를 가지고 있었다. 그리스어와 라틴어는 이과 과정을 선호하기 때문에 자주 합격하지 못한다. 그가 학생이었을 때, 그는 많은 시간을 들여 실험, 특히 컬러 촬영을 했다. 자금이 제한되어 있기 때문에, 그는 어쩔 수 없이 스스로 알코올을 준비하여 컬러 촬영을 해야 했다. 그는 자신의 지혜로 카메라와 작은 천문 관측기를 만들어 낡은 축음기의 태엽으로 혜성의 사진을 찍을 수 있었다. 그는 또한 부모와 함께 많은 수학 문제를 해결했다.

1905 젤닉은 암스테르담 대학에 입학하여 화학, 부전공 수학, 물리학을 전공했다. 1908 수학 금메달 획득. 사람들은 상을 받기 전에 그에게 금메달이나 상금을 받고 싶냐고 물었다고 한다. 그는 "나는 돈을 원한다" 고 대답했다. 그는 이미 금메달을 따는 영예를 누렸기 때문이다. 19 15 젤닉은 기브스 통계역학 박사 학위를 받았다. 앞으로 그는 이 분야의 다른 사람들과 협력하여 그의 연구를 계속할 것이다.

19 13 젤닉은 괴팅겐 대학교 천문학 교수 카펜틴의 초청을 받아 조수로 일했다. 19 15 년 괴팅겐 대학교에서 강사로 수학 물리학을 강의했다. 1920 년 정교수로 승진하다. 그는 통계물리학에 관한 많은 문장 들을 썼다. 실험에서 예민한 진동경의 디자인으로 유명하다. 나중에 이런 예민한 검류계는 제조사에 의해 대량 생산되어 광범위하게 사용되었다. 1930 년에 그는 광학 연구 분야로 돌아와 오목 격자의 수차와 공간 일관성에 관한 저서를 썼다. 1938 부터 1948 까지 그는 학생들과 함께 렌즈 수차가 회절 패턴에 미치는 영향을 연구했다.

위상 대비법은 현미경으로 발견한 것이 아니라 제르닉이 다른 광학 분야에서 일할 때 발견한 것이다. 이것은 1920 zel Nik 이 회절 래스터에 관심을 갖는 것으로 시작됩니다. 이 반사 래스터는 렌즈 표면에 등거리 노치가 많이 새겨진 평면 또는 오목 미러 패널로 구성됩니다. 그루브 위치의 작은 오차는 래스터의 광학 효과에 큰 영향을 줄 수 있습니다. 조각기의 주기적인 반복 오차로 광거리 차이가 그에 따라 변하며 관찰자가 거울을 관찰할 때 거울이 고르지 않은 것처럼 보입니다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 조각품명언) 래스터 표면의 섬세한 각인선은 육안으로는 볼 수 없고 간격이 넓은 굵은 선만 거울에 나타난다. 이 래스터에 의해 형성된 스펙트럼은 각 강도 선의 양쪽에 종종' 롤란드 귀신선' 이라는 일련의 어수선한 약선을 동반한다. 완벽한 래스터, 손바닥이 너무 커서 균일한 조명에서 색채가 풍부하고 화사해 보이는 가시 스펙트럼에서 다양한 색상을 연출합니다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 예술명언) 그러나 실제로 일부 래스터는 곳곳에 널려 있는 "흉터" 처럼 보이며 굵은 선이 리본 위에 겹쳐져 있습니다. 1902 에서 H.S.Allen 은 이러한 굵은 선이 진짜가 아니라 주보선과 귀신선 사이의 간섭 및 상쇄 결과라고 주장합니다. 제르닉은 1920 에서 래스터를 연구할 때 이 견해에 동의하지 않았다. 그는이 "상처 입은" 표면 시야가 사진 필름에서 찍은 스펙트럼 사진보다 더 많은 정보를 제공한다고 생각합니다. 표면 시야는 귀신선의 상대 위상을 제시했지만 사진은 귀신선의 위상 정보를 잃어버렸다. 제르닉은 현재 통계물리학 연구에 종사하고 있기 때문에, 그는 이 문제를 마음속에 두고 앞으로의 연구를 준비하고 있다.

약 1930 년, 제르닉의 연구실에서 큰 오목 래스터를 만들어 스탠드에 장착했습니다. 곧 사람들은 격자 표면의 "흉터" 를 보았습니다. 격자는 사람의 눈에서 6m 떨어져 있어서 잘 보이지 않기 때문에, 제르닉은 작은 망원경으로 관찰하려고 시도했다. 그런 다음 예상치 못한 일이 일어났습니다. 선 모양의 상처는 매우 선명하지만 망원경이 거울에 정확하게 집중되면 선이 완전히 사라진다! (윌리엄 셰익스피어, 망원경, 망원경, 망원경, 망원경, 망원경, 망원경, 망원경, 망원경, 망원경) 어떻게 된 거야? 제르닉은 10 년 전의 사고를 떠올렸다. 그는 이 현상의 의미를 깨닫고 즉시 이 광학 문제를 연구하는 데 집중했다. 아벨의 이미징 이론을 통해 일련의 실험과 계산을 거쳐 그는 마침내 성공적인 해석을 했다. 원래 이것은 파동의 위상차로 인한 간섭 현상이었다. 1935 년, 제르닉은 위상 이론에 따라 위상 대비법을 더욱 발전시켜 위상 대비법 현미경을 발명했다. 그의 첫 번째 설계에서는 선형 막대 구멍 지름 다이어프램을 사용하고 대물 렌즈의 후면 초점 평면에 해당 선형 막대 구멍 지름 다이어프램을 배치했습니다. 제르닉은 노벨상 수상소감에서 이 발명품의 사고를 언급하면서 "그러나 이 장치는 물체 구조의 현미영상을 어지럽게 한다. 회절 효과로 인해 물체의 디테일이 막대와 수직인 방향으로 확산되어 이미지의 작은 포인트가 짧은 선으로 바뀌기 때문이다" 고 말했다. 이런 관찰을 피하기 위해, 나는 후광을 사방팔방으로 확산시키기 위해 링 맹장을 사용했지만, 후광이 이렇게 약해져서 사실상 전혀 의미가 없었다. "

일찍이 1932 년, 제르닉은 첫 번째 위상차 현미경을 시험제작하고 같은 해 4 월 26 일 독일 특허를 신청했다. 제르닉의 끊임없는 노력 끝에 독일 특허국은 4 년 전 1936 으로 그의 신청을 승인했다. 1933 년 네덜란드 와헤닝겐에서 전문회의가 열렸다. 그는' 현미경 관찰의 새로운 방법' 이라는 제목의 논문을 제출했지만, 그가 대회에 그의 실험과 이론을 보고할 때, 그는 같은 냉대를 받았다. 참가자들은 그의 발명에 흥미가 없고, 어떤 질문도 하지 않았다. 그는 독일 예나에서 채스사에 위상차 현미경의 기능과 제작을 시연했을 때 열정적인 지지를 받지 못했다. 그가 웨츠랄에서 E.Leitz 와 협상했을 때도 같은 일이 발생했다. 위상차 현미경은 시장에 들어가기 전에 제 2 차 세계대전에 타격을 입었다. 채사는 194 1 까지 라이닝 대물 렌즈와 액세서리를 생산하지 않았다. 젤닉은 끈기로 많은 어려움을 극복하고 실험을 계속하며 끊임없이 개선하여 마침내 상안현미경을 전 세계에 널리 응용하게 했다. 65438 년부터 0944 년까지 우틀러지에서 제르닉은 광학 기기 제조업체인 Brink 와 협력하여 소색차 위상 마을 현미경 대물 렌즈를 개발했으며, 대물 렌즈에는 위상판이 설치되었다. 195 1 년, 하이네 (H.Heine) 는 라이닝 장비를 위한 콘덴서가 있는 원형 조명 설비를 개발했습니다. 이후 다른 회사들은 괴팅겐의 채스 윈켈, 미국 광학 회사, 쿡, 트라우턴 & 심스 유한공사와 같은 상안현미경을 생산하기 시작했고, 현재 전 세계적으로 상안현미경을 생산하는 회사가 많다. 위상차 현미경은 생물학과 의학에서 세균학과 병리학 연구에 광범위하게 사용되며 미네랄 결정체 마이크로형태에서도 효과적으로 응용된다. 이런 특수한 현미경으로 결정체 표면의 성장을 관찰할 수 있다. 상용법과 상용현미경이 과학과 사회생활에 큰 의미를 감안할 때 1953 노벨 물리학상을 제르닉에게 수여했다. Zelnik 은 곧 196 1 년 3 월 10 일 사망했다.