Pokročilá světelná mikroskopie - teorie zobrazení (FSI-9MIA)

Akademický rok 2022/2023
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 trojrozměrných objektů.
Osvojení si metod výpočtu základních charakteristik 3D zobrazení.
Výstupy studia a kompetence:
Znalost základů teoretického popisu mikroskopového zobrazení trojrozměrných objektů, jejich vazby na experiment a schopnost jejich aplikace v praxi.
Prerekvizity:
Vlnová a fourierovská optika, geometrická optika, základy světelné mikroskopie.
Obsah předmětu (anotace):
Předmět objasňuje principy světelné mikroskopie trojrozměrných objektů pomocí vlnové optiky. Vlastnosti zobrazení jsou popsány pomocí formalismu trojrozměrných pupilových a přenosových funkcí. Jsou objasněny vlastnosti pokročilých mikroskopických technik pro 3D zobrazení, zejména konfokální mikroskopie a koherencí řízené holografické mikroskopie.
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. Zkoušený může používat literaturu.
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. Podstatné poznatky v oblasti světelné mikroskopie a vlnové optiky
2. Interakce světelné vlny s objektem
3. Zobrazení z pohledu vlnové optiky
4. Zobrazení konfokálním mikroskopem
5. Zobrazení interferenčním a holografickým mikroskopem
6. Zobrazení fluorescenčním mikroskopem
7. Zobrazení ve světlém poli
8. Další speciální případy zobrazení
Literatura - základní:
1. Radim Chmelík.: Trojrozměrné zobrazení v mikroskopii. FSI VUT v Brně, Brno 2003
2. Min Gu: Principles of Three-Dimensional Imaging in Confocal Microscopes
3. Tony Wilson: Confocal Microscopy. Academic Press, London 1990
4. Radim Chmelik et al.: The Role of Coherence in Image Formation in Holographic Microscopy, Progress in Optics 59 (2014) 267-335.
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
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
D-FIN-K kombinované studium --- bez specializace -- drzk 0 Doporučený kurs 3 1 L
D-FIN-P prezenční studium --- bez specializace -- drzk 0 Doporučený kurs 3 1 L