Изучение динамической спекл-структуры

а) собрать оптическую схему для наблюдения динамической спекл-структуры согласно рис. 5.

б) изменяя скорость вращения барабана, добиться уверенного наблюдения либо стоячей, либо движущейся (при близорукости или дальнозоркости наблюдателя) спекл-картины. Проверить возможность видимой остановки спекл-картины при коррекции зрения. Сравнить результаты измерений с оптической силой очков наблюдателя.

Представить отчет о проделанной работе.

Отчет должен содержать:

· титульный лист с полным названием университета, факультета и кафедры, названием лабораторной работы, ФИО исполнителя и номера группы. Также должен быть указан год выполнения работы;

· цель работы;

· схему экспериментальной установки с описанием назначения каждого элемента схемы;

· результаты исследований в виде таблиц и графиков, указанных в п.п. 4-6 порядка выполнения работы;

· результаты обработки экспериментальных данных с описанием метода обработки этих данных;

· численные и качественные выводы по результатам исследований. Качественные выводы вида «исследуемая функция в зависимости от изменяемого параметра увеличивается, уменьшается, не зависит, лучше, хуже» не допускаются.

Оценка качества выполнения лабораторной работы

В соответствии с рабочей программой дисциплины «Лазерная медицинская техника» лабораторная работа оценивается в 10 рейтинговых баллов. Итоговая оценка учитывает уровень подготовки студента к работе, качество её выполнения и защиту.

Перед началом лабораторной работы студент должен ознакомиться с настоящим описанием, а перед защитой — с рекомендуемой литературой.

1. Оценка готовности студента к выполнению лабораторной работы – опрос перед началом работы (3 балла).

2. Качество оформления отчёта (максимум — 4 балла):

- отчёт оформлен полностью с первой попытки — 4 балла;

- отчёт оформлен полностью после исправлений — 2 балла;

- отчёт не оформлен к установленному сроку — 0 баллов.

Студенту, выполнившему лабораторную работу, предоставляется возможность исправить отчёт и сдать повторно на проверку.

3. Защита в форме опроса, включающего контрольные вопросы, максимальная оценка—3 балла.

4. Замечание по дисциплине или за демонстративное уклонение от работы — до минус 3-х баллов.

Лабораторная работа считается выполненной, если студент её защитил и получил в сумме не менее 6 баллов. Студенты, допущенные к защите, но не набравшие установленного минимума баллов, могут быть допущены к повторной защите в сроки, установленные кафедрой.

Контрольные вопросы.

1. Спекл-картина в пространстве изображений анализируется с помощью волоконно-оптического зонда. Какой диаметр сердцевины световода следует выбрать, чтобы различить отдельные спеклы, если длина волны излучения λ = 0,63 мкм, увеличение системы β = 1, относительное отверстие ε = 1/4)?

2. Как изменится форма спеклов в плоскости, перпендикулярной оптической оси, если освещенная область имеет форму не круга, а сильно вытянутого прямоугольника (щели)?

3. Оптическая система (линза) имеет кольцеобразную апертуру, т.е. центральная часть сходящегося в пространстве изображений пучка прикрыта непрозрачным кружком. Как изменится картина спеклов по сравнению с обычным случаем субъективной спекл-картины и как ее параметры будут связаны с геометрическими характеристиками кольцевой апертуры?

4. При измерении диаметра зрачка методом статической спекл-интерферометрии щель с изменяемой шириной располагают как можно ближе к глазу. Как оценить точность измерения диаметра зрачка, зная все расстояния в схеме эксперимента, данной на рис. 2, и задаваясь расстоянием от щели до роговицы глаза? Параметры глаза можно для оценки принять по Гульстранду.

5. Описать качественно, почему при лазерной спекл-рефрактометрии существует ограничение скорости движения рассеивающей поверхности как сверху, так и снизу.

6. Описать характер видимого движения спекл-структуры при наличии не близорукости или дальнозоркости, а астигматизма органа зрения.

7. Описать качественно поведение спекл-картины в излучении, прошедшем сквозь крупный кровеносный сосуд (артерию). Считать, что основными рассеивающими частицами при этом являются эритроциты (дискоциты с поперечником примерно 8 мкм). Что произойдет со спекл-картиной, если в просвечиваемом участке артерии имеет место завихрение, связанное с наличием патологии на стенке сосуда?

 

ЛИТЕРАТУРА

1. Приезжев А.В., Тучин В.В., Шубочкин Л.П. Лазерная диагностика в биологии и медицине. — М.: Наука, 1989. — 240 с.

2. Клименко И.С. Голография сфокусированных изображений и спекл-интерферометрия. — М.: Наука, 1985. — 224 с.

3. Аветисов Э.С., Розенблюм Ю.З. Оптическая коррекция зрения. — М.: Медицина, 1981. — 200 с.

4. Арефьев И.М., Шевченко Р.А. // Медицинская техника, 1983, № 6. — С.6.

5. Popp F.A. Coherent Photon Storage of Biological Systems // Electromagnetic Bio-Information, eds. F.A. Popp, U. Warnke, H. Koenig and W. Peshka. — Urban & Schwarzenberg, 1989. — P. 144.