数字全息显微再现像横纵向尺寸与放大倍数的关系

摘要

数字全息显微再现像是物体经过显微物镜之后放大像的再现,因此,再现像和放大像的纵向尺寸易被混淆,认为再现像与放大像的纵向尺寸相等。为了辨识再现像的纵向尺寸,本文分析了数字全息显微再现像的横纵向尺寸与放大倍数的关系。首先根据光学衍射理论,对再现像的横向尺寸与放大倍数的关系和纵向尺寸与放大倍数的关系进行了理论分析,得到了数字全息显微再现像的横向尺寸与放大像相同,都被放大Mβ倍,而再现像的纵向尺寸未被放大。其次,以测量石英玻璃上刻蚀的圆孔为样本,调整样本与显微物镜的距离,以Mβ1=20.29,Mβ2=17.51和Mβ3=15.3三种横向放大倍数进行了数字全息显微实验。实验结果表明,三个再现像的纵向尺寸近似为570nm,与被测物纵向尺寸相等,未受放大倍数的影响。并且相应再现像和放大像的横向尺寸近似相等,最大差值约为0.58μm。因此,本文从理论和实验两方面证明了再现像的横向尺寸被放大了Mβ,而再现像的纵向尺寸等于被测物的纵向尺寸,不受放大倍数的影响,且可由被测物引入的光程差计算得到。本文的分析对比为准确计算数字全息显微再现像的横纵向尺寸提供技术支撑。