3.4. Фазовый контраст

3.4.1. Фазовые и амплитудные объекты

Чисто фазовый объект является идеализированным понятием. Это существенно двумерный объект, который изменяет только фазу, но не амплитуду падающей волны. В одномерной форме, которую мы будем использовать для удобства, функция прохождения имеет вид

где изменение фазы зависит от толщины и показателя преломления материала.

Если на такой объект падает плоская волна, то интенсивность прошедшего излучения Подобным же образом идеальная совершенная линза давала бы точнее воспроизведение так чтобы распределение интенсивности изображения было равно

Таким образом, в изображении, соответствующем структуре объекта, контраст отсутствует. Для большинства объектов имеет место некоторое поглощение и многократное рассеяние, так что объект, если он достаточно тонкий, следует рассматривать как смешанный фазово-амплитудный объект с функцией прохождения

Однако для большого класса важных объектов приближение чисто фазового объекта оказывается достаточно правдоподобным. Для видимого света большинство тонких биологических образцов очень близко к фазовым объектам.

Для электронов существенно фазовыми объектами являются все электронно-микроскопические образцы, толщина которых не превышает некоторой величины. Показатель преломления для электронов, который дается уравнением (1.6), изменяется в зависимости от электростатического потенциала.

Хотя как для света, так и для электронов повышение эффективного поглощения и обеспечение таким образом повышения контраста сфокусированных изображений достигается специальной техникой контрастирования, для некоторых целей эта техника имеет ограниченное применение и ее использование может повлечь за собой инструментальные ошибки, которые осложнят интерпретацию изображения. Поэтому рассмотрим более детально так называемый метод фазового контраста, который используется для получения контраста на изображении чисто фазового объекта.