Spring til indhold

Fysik - Fourier-optik

Kort beskrivelse af aktiviteten: Optisk mikroskopi har været et uundværligt redskab for naturvidenskabelig forskning i over hundrede år. Evnen til med et optisk mikroskop, på en ikke destruktiv måde, at kunne studere objekter, som er for små til at kunne ses tydeligt med det blotte øje er stadig den dag i dag et vigtigt redskab inden for fysik, nano- og bioteknologi. I moderne optiske mikroskopi og billedanalyse udnytter man, at feltfordelingen i henholdsvis front- og bag-fokalplanerne for en linse er relaterede til hinanden via en 2D Fourier transformation. Dette er essentielt for måden, man belyser prøven på, den såkaldte Köhler belysning, men er også relevant i forbindelse med filtrering af rumlige frekvenser i mikroskopibilleder. 

I laboratoriet vil I blive introduceret til, hvordan et moderne optisk mikroskop er opbygget. Vi vil kort studere funktionen af de enkelte elementer i mikroskopet for at få en dybere forståelse af det samlede optiske system. Bagefter vil linsers Fourier-transformerende egenskaber blive introduceret og demonstreret ved at studere Fourier-planet bag mikroskopobjektivet. Ved at indsætte en maske (et rumligt filter) i Fourier-planet kan vi filtrere billedet af prøven. Vi vil prøve at anvende forskellige filtre for på den måde at opbygge en forståelse af, hvad det vil sige at lave filtrering i Fourier-rummet på en visuel og let tilgængelig måde. Undervejs vil vi tage billeder, som I efterfølgende gerne skulle kunne reproducere ved hjælp af simple simuleringer i programmet Gwyddion, som er gratis at hente her. 

Faglig relevans: Fysik (optik) og Matematik (Fourier-transformeringer)

Nøgleord: Fourier-optik

Forberedelse: Manual tilsendes.

Tidspunkter for besøget: Dette forsøg er en del af fysiks SRP-dag den 5. marts 2024

Maks. antal personer: 3-4 elever

Besøgets varighed: Max en halv dag, som primært skal bruges på eksperimenter.

Mødested: Skjernvej 4a, 9220 Aalborg

Kontaktperson:gymnasieportalen@adm.aau.dk Esben Skovsen, Institut for Materialer og Produktion

Se vores laboratorier på Fysik-uddannelsen i rundvisningsfilmene nedenfor.

Du skal acceptere følgende cookiekategorier for at kunne se indholdet: Marketing

Du skal acceptere følgende cookiekategorier for at kunne se indholdet: Statistiske