SK2500 Bildfysik med inriktning mot biomedicinsk mikroskopi 6,0 hp
Kursen behandlar fysik och teknologi för mikroskopiska avbildningsmetoder, särskilt med inriktning mot biomedicinska tillämpningar.
Välj termin och kursomgång
Välj termin och kursomgång för att se aktuell information och mer om kursen, såsom kursplan, studieperiod och anmälningsinformation.
Innehåll och lärandemål
Kursinnehåll
- Grundläggande optik i ljusmikroskopet såsom bestående av mikroskopobjektiv och okular, och deras egenskaper såsom aberrationer, förstoring, numerisk apertur och synfält.
- Kontrastmetoder inom mikroskopi, såsom absorptionskontrast, fluorescens och varianter av faskontrast.
- Olika mått på bildkvalitet såsom upplösning, kontrast, signal-brus-förhållande (SNR), modulationsöverföringskurva (MTF), samplingstäthet, synfält och skärpedjup.
- Belysningssystem, särskilt Köhlerbelysning för transmission och flourescens, och hur belysningssystemet kan ställas in för att optimera bildkvalitet.
- Hur egenskaper hos mikroskopet och dess belysningssystem påverkar och begränsar bildens kvalitet, såsom upplösning och kontrast, huvudsakligen via Fourieroptik med hjälp av koncept som punktspridningsfunktion (PSF) och optiska överföringsfunktioner (OTF, MTF).
- Hur detektorn påverkar bildens kvalitet, såsom signal-brus-förhållandet (SNR) och sampling. Hur man samplar för att inte förlora information och få artefakter. En del mikroskopfotometri.
- Grundläggande principer för konfokalmikroskop och 3D-avbildning, inklusive upplösning och sampling i olika riktningar.
- Grundläggande nanoskopi och avbildning bortom den klassiska upplösningsgränsen.
Lärandemål
Efter avslutad kurs ska studenten kunna:
- ställa in mikroskop och belysningssystem för optimal prestanda i transmissions- och fluorescens-mikroskopi.
- välja lämplig kontrastmetod och lämpligt mikroskopobjektiv för enklare mikroskopiska prover.
- utföra och rapportera kvantitativa mätningar med mikroskop, inklusive datorbearbeting och 3D-visualisering.
- utvärdera hur olika mått på bildkvalitet påverkas av fysikaliska begränsningar kopplade till val av mikroskop och dess inställningar, samt använda denna kunskap till att välja lämpliga inställningar för nya experiment.
Kursupplägg
Kurslitteratur och förberedelser
Särskild behörighet
Engelska B/Engelska 6
Rekommenderade förkunskaper
Grundläggande vågrörelselära, geometrisk optik och fotometri motsvarande SK1100, (Fysik grundkurs del II, 9 hp). Elementära kunskaper om Fouriertransformer.
Utrustning
Kurslitteratur
Examination och slutförande
När kurs inte längre ges har student möjlighet att examineras under ytterligare två läsår.
Betygsskala
Examination
- LAB1 - Laborationskurs, 2,0 hp, betygsskala: P, F
- TEN1 - Tentamen, 4,0 hp, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F
Examinator beslutar, baserat på rekommendation från KTH:s handläggare av stöd till studenter med funktionsnedsättning, om eventuell anpassad examination för studenter med dokumenterad, varaktig funktionsnedsättning.
Examinator får medge annan examinationsform vid omexamination av enstaka studenter.
Övriga krav för slutbetyg
Kursen examineras genom skriftlig tentamen (TEN1; 4 hp, betygsskala A/B/C/D/E/Fx/F), samt godkända laborationer (LAB1; 2 hp, betygsskala P/F).
Möjlighet till komplettering
Möjlighet till plussning
Ja
Examinator
Etiskt förhållningssätt
- Vid grupparbete har alla i gruppen ansvar för gruppens arbete.
- Vid examination ska varje student ärligt redovisa hjälp som erhållits och källor som använts.
- Vid muntlig examination ska varje student kunna redogöra för hela uppgiften och hela lösningen.
Ytterligare information
Kurswebb
Ytterligare information om kursen kan hittas på kurswebben via länken nedan. Information på kurswebben kommer framöver flyttas till denna sida.
Kurswebb SK2500