フレネル縞

Fresnel fringes

[目次：理論(電子の散乱／回折／結像)]

試料の縁から散乱される球面波と入射波が干渉して、試料の縁から遠ざかるにつれて狭くなる縞模様ができる。これをフレネル縞と呼ぶ。試料の内側にできる縞は実際上は見えない。試料の外側にできる縞は、アンダーフォーカスのときには、明るく見える。オーバーフォーカスのときには、黒い縞が1本見え、試料の像の縁が滲んだように見える。アンダーフォーカスでは像の縁がくっきり見えるので、低倍率の像ではむしろアンダーフォーカスで像を撮るのがよい。広義には、フレネル回折が起こる領域での干渉縞一般を指す。

Fresnel fringes ⇒図
カーボングリッド上に乗った酸化モリブデンのTEM像。加速電圧:80 kV。
酸化モリブデンだけでなく、カーボングリッドの縁にもフレネル縞が現れている。
アンダーフォーカス条件で取得されているため、試料のすぐ外側にできるフレネル縞は明るく観察されている。

"Fresnel fringes" are produced in the following manner. A spherical wave scattered from the edge of a specimen interferes with the incident wave. Then, interference fringes are produced whose period becomes narrow with the distance from the edge of the specimen. The fringes produced at the specimen side cannot be seen practically. The fringe produced just outside the specimen appears bright at an underfocus condition of the objective lens, forming clear edge contrast. On the other hand, at an overfocus condition, a black fringe appears which makes the edge of the specimen image unclear. Thus, it is better to take a low-magnification image at an underfocus condition because the edge of the image is clearly seen at the underfocus. In the broad sense, the Fresnel fringe means the interference fringe produced in the region where Fresnel diffraction is applied.


TEM image of molybdenum oxide mounted on a carbon grid taken at an accelerating voltage of 80 kV.Fresnel fringes appear on the edge of the molybdenum oxide and carbon grid.
Since the image is taken at an underfocus condition, the Fresnel fringes produced just outside the specimen are observed bright.

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