Heidelberg 2022 – wissenschaftliches Programm

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DD: Fachverband Didaktik der Physik

DD 31: Praktika und neue Praktikumsversuche

DD 31.2: Vortrag

Dienstag, 22. März 2022, 16:35–16:55, DD-H12

Optische Kohärenztomographie im Praktikum — Kai Pieper¹, Antje Bergmann¹, Marian Christner¹, Carsten Rockstuhl¹ und •Jens Küchenmeister² — ¹Institut für Theoretische Festkörperphysik, KIT — ²Thorlabs GmbH

Die optische Kohärenztomographie ist ein bildgebendes Verfahren, bei dem Grenzflächen im Volumen einer Probe vermessen werden und so ein dreidimensionales Bild der betrachteten Struktur ergeben. Sie findet seit der Entwicklung in den frühen 1990er Jahren beispielsweise in der Augenheilkunde ihre Anwendung und bietet dabei die Möglichkeit, nichtinvasiv Aufnahmen der Netzhaut durchzuführen. Im Wesentlichen wird im hier vorgestellten optischen Kohärenztomographen ein Weißlicht-Michelson-Interferometer mit einem Mikroskop kombiniert. Einer der Spiegel im Interferometer wird durch eine Probe ersetzt, welche reflektierende Grenzflächen im Inneren besitzt. Durch die Beleuchtung mit weißem Licht kommt es zur Interferenz, wenn eine der Grenzflächen der Probe ungefähr den gleichen Abstand zum Strahlteiler einnimmt wie der Referenzspiegel. Wird die Probe in axialer Richtung bewegt, können diese Aufnahmen mit einem Mikroskop vergrößert und schließlich mit einer Kamera aufgenommen werden. Eine geeignete Nachverarbeitung ermöglicht es, aus den aufgenommenen Messdaten ein dreidimensionales Bild der Probe mit ihren Tiefeninformationen zu rekonstruieren. Mit dem hier vorgestellten Aufbau kann dank der Beschränkung auf die essenziellen Komponenten das Funktionsprinzip der optischen Kohärenztomographie anschaulich und leicht zugänglich in einem Praktikumsversuch für Studierende dargestellt werden.