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Lexikon der Optik: holographische Mikroskopie

holographische Mikroskopie, ein Verfahren der Mikroskopie, das auf der Anwendung der Holographie beruht. Eine direkte Anwendung der Holographie in der Mikroskopie macht Gebrauch von der Tatsache, daß die Rekonstruktion des Hologramms mit einer Strahlung durchgeführt werden kann, die eine andere Wellenlänge hat als die bei der Aufnahme verwendete Strahlung. Eine Rekonstruktion mit größerer Wellenlänge λ' führt dann zu einer Vergrößerung des Bildes um den Faktor λ'/λ (λ Aufnahmewellenlänge). Bei der linsenlosen Fourier-Holographie wird die sphärische Aberration gleich Null, auch Koma läßt sich eliminieren, aber eine gleichzeitige Beseitigung des Astigmatismus gelingt nicht, so daß die Abbildung mit Restaberrationen behaftet ist.

Bei der rein optischen h. M. findet die Aufnahme wie auch die Rekonstruktion bei derselben Wellenlänge statt, die Vergrößerung wird durch Wahl einer anderen Entfernung zwischen den jeweiligen Mittelpunkten der Rekonstruktionswelle und der Referenzwelle erzielt. Diese Methode bringt gegenüber der üblichen Abbildungstechnik potentielle Vorteile für die Mikroskopie, da bei der Aufnahme des Hologramms entstehende Aberrationen im Laufe der Rekonstruktion beseitigt werden können. Ein zweiter Vorteil besteht darin, daß man im Vergleich zur gewöhnlichen Mikroskopie ein viel größeres Beobachtungsfeld erreichen kann.

Es fand weiterhin eine Entwicklung statt, die eine Anwendung der Holographie als Hilfsmethode in Verbindung mit einem gewöhnlichen Mikroskop zum Ziele hat. So kann dank der Holographie das räumliche Bild eines mit der Zeit sich verändernden Gegenstandes zu einem bestimmten Zeitpunkt aufgenommen und damit gespeichert werden. Dieses Bild kann dann mit den üblichen mikroskopischen Methoden (Phasenkontrast, Dunkelfeld, Polarisations- und Interferenzmikroskopie) in verschiedenen Tiefen untersucht werden.

Die konventionelle Mikroskopie kann auf verschiedene Weise mit der Holographie verbunden werden. Dies geschieht am einfachsten durch Abtrennung der Referenzwelle von dem Beleuchtungsbündel und Überlagerung dieser Welle mit der Gegenstandswelle im Mikroskoptubus an der Stelle, wo die holographische Platte eingelegt wird. Damit wird im Hologramm ein makroskopisches Zwischenbild des mikroskopischen Objektes aufgezeichnet; durch eine übliche Rekonstruktion wird dann das resultierende räumliche Bild erhalten. Das Auflösungsvermögen dieses holographischen Mikroskops hängt vom verwendeten Mikroskopobjektiv ab.

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