人物簡介
澤爾尼克(Frits Frederik Zernike, 1888-1966)因論證相襯法,特別是發(fā)明相襯顯微鏡,獲得了1953年度諾貝爾物理學(xué)獎。
事件介紹
顯微鏡中所觀察的許多物體,如生物切片、油膜和位相光柵等,均具有較高的透明度。光波通過這些物體時,只改變?nèi)肷涔獠ǖ奈幌喽桓淖兯恼穹@種物體稱為“位相物體”。因為人眼只能辨別強度的差別,亦即振幅的變化,而不能識別位相的變化,因而用普通顯微鏡無法觀察位相物體。1935年,澤爾尼克提(右圖)出“相襯法”,指出對于因位相變化而產(chǎn)生的看不見的影響,可以轉(zhuǎn)化為與之等價的可見的振幅變化,也就是通過空間濾波器將物體的位相分布轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的振幅分布,從而大大提高了透明物體的可分辨性。澤爾尼克不僅給出了上述的理論分析,而且還制造了第一臺相襯顯微鏡。光通過透明物體時是要慢下來的,為了把直接傳播的光和被物體衍射的光區(qū)分開來,在聚光器的焦平面上放一環(huán)形光柵,并在兩個物鏡之間插入一個相板,使相板上的環(huán)形條紋與環(huán)形光柵的象恰好重合。這樣,直接光全部穿過位相板上的環(huán)紋,而衍射光多半穿過紋道的外部,從而使直接光和衍射光之間產(chǎn)生了相差。如果相板做得能使入射光波延遲1/4波長,那么兩波的峰及谷將會重合,這將給出大振幅的合成波,細節(jié)就會明顯地呈現(xiàn)出來。
近代科學(xué)的發(fā)展,對顯微鏡提出了各種特殊要求,澤爾尼克發(fā)明相襯顯微鏡使人們有可能觀測到普通顯微鏡無法觀察的位相物體,這無疑是一項重要的進展。