VESELÍK, J. Studium opticky anizotropních vzorků pomocí holografické mikroskopie [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2025.
Diplomová práce se zabývá novým způsobem měření opticky anizotropních vzorků pomocí geometricko-fázové holografické mikroskopie. Student prokázal schopnost samostatné práce a osvojil si oblast optické mikroskopie i teorii polarizace světla, nezbytnou pro popis zobrazení anizotropních materiálů. Pro potřeby práce byla využita modifikovaná sestava stávajícího geometricko-fázového holografického mikroskopu, dostupného na Ústavu fyzikálního inženýrství. Student dobře porozuměl principu této metody a teoreticky popsal její využití a výhody při zobrazování vzorků s jednoosým dvojlomem. Teoretická část práce je podložena numerickými simulacemi zobrazení a experimenty s několika typy vzorků. V experimentální části oceňuji zejména porovnání nově testovaného přístupu s tradiční metodou měření, konkrétně s polarizační mikroskopií využívanou na Ústavu mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky. Student pracoval se zájmem, pravidelně konzultoval dosažené výsledky a byl schopen srozumitelně formulovat závěry své práce. Všechny cíle diplomové práce byly splněny a výsledky jsou dobře využitelné pro navazující výzkum. Práci hodnotím známkou A.
| Kritérium | Známka | Body | Slovní hodnocení |
|---|---|---|---|
| Splnění požadavků a cílů zadání | A | ||
| Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod | A | ||
| Vlastní přínos a originalita | A | ||
| Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry | A | ||
| Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii | A | ||
| Logické uspořádání práce a formální náležitosti | A | ||
| Grafická, stylistická úprava a pravopis | A | ||
| Práce s literaturou včetně citací | A | ||
| Samostatnost studenta při zpracování tématu | A |
Práce se zabývá metodikou zobrazení anizotropních vzorků ve světelném mikroskopu v širokém poli osazeném holografickým modulem s geometricko-fázovou mřížkou. V takovém mikroskopu je do výstupní roviny umístěna geometrická fázová mřížka, která rozkládá dopadající světlo do báze dvou opačných kruhových polarizací a úhlově je separuje. Tyto dvě báze spolu po průchodu polarizátorem interferují a vytvářejí hologram, ze kterého lze pomocí matematického aparátu holografické mikroskopie zrekonstruovat lokální úhlové natočení optické osy vzorku. V diplomové práci jsou nejdříve položeny základy fyzikálního jevu polarizace a optických prvků pro ovlivnění a kontrolu polarizace. Autor také zavádí jejich matematický popis pomocí Jonesova maticového formalismu. Poté odvodil konkrétní matematický aparát pro zobrazení vzorku mikroskopem s geometricko-fázovým modulem a pro natočení anizotropních struktur vzorku z fáze rekonstruované z hologramu. Odvozený matematický aparát byl ověřen v simulacích zobrazení modelového vzorku Siemensovy hvězdy. Na simulacích byl demonstrován postup pro kompenzaci deformace fáze, která vzniká při určování nosné frekvence hologramu. V experimentální části práce je popsána optická sestava mikroskopu a změřeno několik vzorků jako prasečí šlacha, prasečí aorta, lidský zub, ovčí tkáň, škrobová zrna a krystaly kofeinu. Orientace osy anizotropie je zobrazena pomocí kruhové barevné škály, která je vhodná pro dostatečný kontrast vzorků a řeší i navazování fáze. Nakonec autor porovnal holografické zobrazení se zobrazením z polarizačního mikroskopu, který se běžně používá pro anizotropní vzorky. Histogramy natočení os jsou podobné, což lze považovat za pozitivní ověření principu zobrazení. Rekonstrukce z holografického zobrazení ovšem navíc vykazuje širší dynamický rozsah, a především je provedeno z jediného snímku. To je jedna z hlavních výhod oproti polarizačnímu mikroskopu, která umožňuje pozorování dynamických jevů. To také autor ukazuje v zobrazení krystalizačního procesu kofeinových krystalů. Diplomová práce má velmi vysokou úroveň a svědčí o plném pochopení problematiky. Autor podrobně představuje teoretický základ, na němž pak staví simulace i zpracování dat. V práci jsem našla jediný překlep, což ukazuje na velkou pečlivost autora. Text je velmi dobře strukturován a pro čtenáře je tak snadné sledovat představované koncepty a myšlenky. Celá práce odráží vyzrálý písemný projev. Drobné připomínky: str. 28 „půlvlnou“ – chybí jedno „n“ str. 38 „Pokud je do (3.19) dosazeno za U’S a U’R, …“ tady by se hodilo doplnit z jakých vztahů se má dosadit. str. 44, „Deformace v obrázku 3.4 e) pochází z nepřesného centrování okna…“ Čtenáři při této formulaci padne zrak spíš na skok fáze v důsledku „wrappingu“, ale autor asi myslí spíš mírnou fázovou rampu znázorněnou na Obr. 3.5 a). Pokud je tomu tak, bylo by vhodné nejdřív okomentovat skok fáze a pak tu „deformaci“.
| Kritérium | Známka | Body | Slovní hodnocení |
|---|---|---|---|
| Splnění požadavků a cílů zadání | A | ||
| Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod | A | ||
| Vlastní přínos a originalita | A | ||
| Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry | A | ||
| Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii | A | ||
| Logické uspořádání práce a formální náležitosti | A | ||
| Grafická, stylistická úprava a pravopis | A | ||
| Práce s literaturou včetně citací | A |
eVSKP id 166160