Lieb, Michael Andreas: Mikroskopie mit Parabolspiegeloptik : Theorie, Aufbau und Charakterisierung eines kombinierten konfokalen und nahfeld-optischen Mikroskops für die Einzelmolekül-Spektroskopie [...]. 2002

Inhalt

Inhaltsverzeichnis
Einleitung
1 Grundlagen

1.1 Optische Einzelmolekül-Spektroskopie

1.1.1 Historischer Überblick
1.1.2 Grundlagen

1.2 Konfokale Mikroskopie

1.2.1 Beugungsgrenze
1.2.2 Aufbau eines konfokalen Mikroskops
1.2.3 Methoden zur Steigerung der Auflösung

1.3 Nahfeld-Mikroskopie

1.3.1 Methoden der Nahfeld-Erzeugung
1.3.2 Aufbau eines Nahfeld-Mikroskops

1.4 Literaturverzeichnis

2. Parabolspiegel-Optik

2.1 Einleitung
2.2 Homogenes Medium

2.2.1 Fokussierung

2.2.1.1 Theorie
2.2.1.2 Numerische Feldberechnungen
2.2.1.3 Abbildungsfehler: Entstehung vom Koma
2.2.1.4 Unterschiede zwischen Parabolspiegel und Objektiv

2.2.2 Einzelmolekül-Abbildung

2.2.2.1 Grundlagen
2.2.2.2 Numerische Feldberechnungen

2.2.3 Diskussion und Zusammenfassung

2.3 Grenzflächen in der Nähe des Fokusses

2.3.1 Fokussierung

2.3.1.1 Numerische Feldberechnungen

2.3.2 Einzelmolekül-Abbildung

2.3.2.1 Numerische Feldberechnungen

2.3.3 Diskussion und Zusammenfassung

2.4 Feldverstärkung

2.4.1 Theorie

2.4.1.1 Ebene-Wellen-Darstellung
2.4.1.2 Die klassische Auflösungsgrenze
2.4.1.3 Feldverstärkung an einer Spitze

2.4.2 Numerische Feldberechnungen

2.4.2.1 Konturlinien-Darstellungen
2.4.2.2 Quantitative Analyse

2.4.3 Einzelmolekül-Abbildung
2.4.4 Diskussion und Zusammenfassung

2.5 Literaturverzeichnis

3 Aufbau des Mikroskops

4 Experimente

4.1 Einleitung
4.2 Optische Experimente mit dem Parabolspiegel

4.2.1 Abbildung ausserhalb der optischen Achse
4.2.2 Abbildung im Fokus

4.3 Konfokale Mikroskopie

4.3.1 Berechnung der Intensitätsverteilung
4.3.2 Messungen bei Raumtemperatur
4.3.3 Messungen bei tiefer Temperatur

4.4 Einzelmolekül-Spektroskopie

4.4.1 Absorptionsspektroskopie
4.4.2 Fluoreszenzspektroskopie

4.5 Scherkraft-Mikroskopie

4.5.1 Messungen bei Raumtemperatur
4.5.2 Messungen bei tiefer Temperatur

4.6 Literaturverzeichnis

Zusammenfassung und Ausblick
Anhang

A Berechnung der Diffraktionsintegrale für einen Parabolspiegel
B Feldkomponenten und Diffraktionsintegrale für ein Objektiv
C Diffraktionsintegrale für nicht achsenparallele Beleuchtung
D Das Feld eines Dipols, der durch ein Objektiv abgebildet wird
E Der Exponentialterm in den Feldkomponenten des Bildes eines Dipols
G Die Diffraktionsintegrale für einen Dipol im Parabolspiegel
H Fokussierung durch eine Grenzfläche
I Die Programme zur Berechnung der optischen Felder
J Literaturverzeichnis

Danksagung
Zusammenfassung

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