10.7. МИКРОСКОПИЯ
М. Кокс
10.7.1. Введение
Микроскопия послужила поводом для изобретения голографии. Габор [4, 5, 6] разработал голографию, пытаясь улучшить разрешение и увеличить глубину поля изображения, создаваемого электронным микроскопом. Его демонстрации голографических эффектов, в которых применялся белый свет, пользовались большим успехом.
За последние годы все больше увеличивается интерес к другим применениям голографии, которые оказались коммерчески более выгодными. Поэтому исследования, связанные с разработкой голографических микроскопов высокого качества и простых в обращении, продвигаются медленно. Однако в любом случае, когда требуется формировать изображения очень больших объемов и при этом с высоким разрешением, полезно проверить, насколько голографический микроскоп приемлем для такого случая.
Обычные микроскопы конструируют так, чтобы они имели большое поперечное увеличение, правда, за счет ограниченной глубины поля. Статический объект можно сканировать по глубине поля, рассматривая последовательно каждый уровень глубины. Но для динамических объектов, особенно таких, положение которых меняется во времени, этот прием не годится. Только голографический микроскоп, использующий лазер с повторяющимся импульсным излучением для регистрации серии последовательных во времени голограмм, может записать всю информацию в объеме динамического объекта. При восстановлении объектные волновые фронты можно подробно исследовать в том месте, в котором происходило интересующее нас событие, или проследить за развитием серии событий.
В этом параграфе мы подробно рассмотрим, как накапливался опыт и совершенствовались методы в голографической микроскопии. Мы проанализируем природу голографического увеличения и изменения масштаба, рассмотрим влияние увеличения изображений и вопросы балансирования аберраций. Мы подробно ознакомим с методами голографии, использующими микроскопию: с предварительным и последующим увеличением. Обсудим соответствующие уравнения для голографической микроскопии. Основное внимание будет обращено на их пригодность для поиска метода, предпочтительного для данного применения. Мы выделим те конструктивные решения, которые должны быть приняты в конкретных применениях голографической микроскопии. В этом параграфе рассматриваются не красивые теоретические идеи, а схемы, которые найдут практическое применение.
