dizertační práce

Studium rozptylu a polarizace světla v biologické tkáni

Text práce 1.71 MB Teze 610.9 kB

Autor práce: Hamed Mohamed Abubaker, Ph.D.

Ak. rok: 2012/2013

Vedoucí: prof. RNDr. Pavel Tománek, CSc.

Oponenti: prof. RNDr. Miroslav Hrabovský, DrSc.,

Abstrakt:

Tkáňová optika nabývá rychle na významu a přesná znalost optických vlastností biologických tkání je podstatná pro výzkum v biomedicíně i pro kontrolu kvality potravin.
Jestliže je vzorek tkáně osvětlen, dochází k mnohonásobnému odrazu světla. V případě postmortem neživých tkání (maso) je rozměr buněk větší než vlnová délka použitého světla.  Dochází k Mieovu rozptylu prošlého nebo zpět odraženého světla, v důsledku čehož se objevují různé polarizační stavy světla.
Polarizační stavy světla rozptýleného na difúzním prostředí jsou experimentálně zkoumány a modelovány. V práci jsme provedli dva modifikované experimenty: rozptyl polarizovaného světla, které dvakrát prochází vzorkem (vpřed a vzad)  a jen světla, které jen prochází vzorkem. Měření rozptýleného světla ukazuje, že dochází k depolarizaci a ke stáčení polarizační roviny, což obojí závisí na orientaci svalových vláken a stárnutí tkání postmortem. Mimo experimentů byl také proveden teoretický popis difúzní biologické tkáně a byla vypočtena radiační přenosová rovnice pomocí modifikované Monte Carlo metody, která zahrnuje polarizační stav světla (PLMC).
Je ukázáno, že stupeň polarizace podstatně závisí na optických vlastnostech rozptylového prostředí. Výsledky ukazují, že stav polarizace světla na výstupu závisí na stavu polarizace světla  před vzorkem a na optických vlastnostech a tloušťce vrstvy prostředí v průběhu jejího stárnutí. Je také provedena korelace změn polarizace na čerstvosti masa, i popis dynamického chování polarizace při stárnutí masa.

Klíčová slova:

Biologická tkáň, světlo, rozptyl, polarizace, Stokesův vektor, Muellerova matice, Monte Carlo, stárnutí, výpočet, měření

Termín obhajoby

11.4.2013

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znakmkaPznamka

Jazyk práce

angličtina

Fakulta

Ústav

Studijní obor

Physical Electronics and Nanotechnology (PPA-FEN)

Složení komise

prof. Ing. Lubomír Grmela, CSc. (předseda)
doc. RNDr. Milada Bartlová, Ph.D. (člen)
Prof. RNDr. Miroslav Hrabovský, DrSc. - oponent (člen)
Ing. Ondřej Číp. Ph.D. - oponent (člen)
Doc. Dr. Ing. Josef Lazar (člen)
Prof. RNDr. Dr. Jiří Luňáček (člen)

viz příloha v pdf
Soubor vložený vedoucím Velikost
Posudek vedoucího práce [.pdf] 58.8 kB

viz posudek ve formátu pdf
Soubor vložený oponentem Velikost
Posudek oponenta [.pdf] 1.74 MB