Světelná mikroskopie (FSI-9MIK)

Akademický rok 2019/2020

Garant:	prof. RNDr. Radim Chmelík, Ph.D.
Garantující pracoviště:	ÚFI	všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky:	čeština či angličtina
Cíle předmětu:
Porozumění principům světelné mikroskopie a mikroskopického zobrazení, znalost konvenčních a pokročilých mikroskopických technik.
Výstupy studia a kompetence:
Znalost základů světelné mikroskopie a schopnost jejich aplikace v praxi.
Prerekvizity:
Vlnová a fourierovská optika, geometrická optika.
Obsah předmětu (anotace):
Předmět objasňuje principy světelné mikroskopie pomocí geometrické a vlnové optiky. Zobrazení plošných objektů je detailně analyzováno využitím formalismu pupilových a přenosových funkcí. Jsou vysvětleny základy pokročilých mikroskopických metod a směry jejich vývoje (mikroskopie konfokální, fluorescenční, interferenční, využití nelineárních jevů, Ramanova rozptylu, stimulované emise světla).
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Přednášku doplňují pokročilé optické demonstrace a experimenty na světelných mikroskopech.
Způsob a kritéria hodnocení:
Zkouška je ústní. Ověřuje se detailní znalost probrané látky.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Účast na přednáškách není povinná, je však doporučována.
Typ (způsob) výuky:
Přednáška	10 × 2 hod.	nepovinná
Osnova:
Přednáška	1. Světlo jako elektromagnetické vlnění, koherence světla, Hopkinsův vztah. 2. Základy geometrické optiky, optické vady, základní prvky mikroskopu. 3. Historický přehled. 4. Vlnový popis zobrazení, Abbeova teorie, impulsová odezva. 5. Koherentní a optická funkce přenosu. 6. Základní techniky konvenční mikroskopie, světlé a temné pole. 7. Fázový kontrast. 8. Polarizované světlo. 9. Konfokální mikroskopie. 10. Interferenční mikroskopie. 11. Fluorescenční mikroskopie, moderní techniky mikroskopie.

Literatura - základní:
1. D. B. Murphy: Fundamentals of light microscopy and electronic imaging. Wiley-Liss, Hoboken 2001.
2. Born, M., Wolf, E.: Principles of Optics. 7th (expanded) ed.. Cambridge University Press, Cambridge 1999
3. A. R. Hibbs: Confocal Microscopy for Biologists. Springer, 2004.
4. T. Wilson: Confocal Microscopy. Academic Press, London 1990
Literatura - doporučená:
1. M. Born, E. Wolf: Principles of Optics. 7th (expanded) ed.. Cambridge University Press, Cambridge 1999
2. J. W. Goodman: Introduction to Fourier Optics. 2nd ed.. McGraw-Hill, New York 1996
3. E. Keprt: Teorie optických přístrojů 2, Teorie a konstrukce mikroskopu, SPN, Praha 1966.
Literatura - rozšiřující:
1. L. C. Martin: The Theory of the Microscope.. Blackie, London 1966
Literatura - elektronická:
1. http://micro.magnet.fsu.edu/primer