Dreidimensionale konfokale Absorptionsmessungen zur räumlichen ...

�
1 +
3. Beschreibung des Experimentes
0, 5 =
� � �
zF
2 2
W HM
zr
zF W HM =
�
= 2
1
1 + � zF W HM
zr
� √2 − 1 ∗ zr
� 2 � 2
zF W HM � 0, 643 ∗ zr (3.36)
Die Größen ω0 und zr hängen dabei im Idealfall nur von der mittleren Wellenlänge
λ = λm+λa und von dem Öffnungswinkel Θ im Fernfeld ab, der durch die verwendeten
2
Mikroskopobjektive gegeben ist:
und
ω0 =
θ =
zr = ω0
zr =
λ
π ∗ θ
λ
π ∗ ω0
θ
λ
π ∗ θ2 Die Größe θ ist über die numerische Apertur NA gegeben:
(3.37)
(3.38)
NA = n ∗ sin(α) (3.39)
� �
NA
α = θ = arcsin
n
mit n= Brechungsindex im verwendeten Medium.
Dabei ist für einen Gauss’schen Strahl zu beachten, dass diese Beziehungen nur dann
als gültig angenommen werden können, wenn Beugungseffekte durch den Rand der Apertur
als vernachlässigbar klein angenommen werden. D.h. im konkreten Fall, dass die
Ausleuchtung der zur Verfügung stehen Apertur keine wesentlichen Anteile des Strahles
abblockt.
Es hat sich in der Praxis gezeigt, dass wenn der Eintrittsradius der zur Verfügung
stehenden Apertur ra Γ-mal so groß ist, wie der Gaussradius ω diese Beugungseffekte
keine Rolle spielen, wenn Γ ≥ 3 ist. Für Γ = 3 gilt, dass durch eine Apertur mit dem
Radius r = Γ ∗ ω über 99 % des Lichtstrahls gelangen [35].
Bei den in dieser Arbeit vorgestellten Experiment handelt es sich um Experimente
mit sog. Luftobjektiven. D.h. der Brechungsindex n ist annähernd 1 und demnach θ �
.
arcsin(NA)
Γ
36