А.Н. Матвеев - Оптика (1120557), страница 64
Текст из файла (страница 64)
1))ж облучении голос.ралйм белым светом отразится лишь тй волна, длина которой улов ~етворяег условию (38.35). Это упрощает восстановление толстослойных голограмм и, кроче того, дает возможность получить пветнге изображение. Толстослойная голограмма позволяет создать действительное изображение предмета.
Для этого необходимо облучать голограмму с той стороны (рис. 2!3), с которсй находился предмет щж записи пэ схеме рис. 210. Как видно на рис. 213, восстановленная волна является сходящейся и поэтому создает действительное изображение предмета. Цветное обьемвее изображение Хорошо'известно, чго любой цвет может быть представлен как 'смесь трех независимых цветов, в качестве которых обычно можно взять, например, красный, зеленый, синий Цвстггое изображение получается в результате совмещения ггзс>браженгй в трех цветах.
Для получения цветного изображения при записи голограммы предмет облучается волнами, соответсто ющими трем цветам, принятым за независимые. На голограмме записываются три дифракционные структуры, соответствующие трем волнам. Восстановление изображения осуществляется белым светом. В соответствии с (38.3зу отражаются толью волны с частотами, использованными при записи голограммы, причем их интенсивности соответствуют интенсивростям волн при записи.
Это означает, что восстановленная с помощью белого света волна несет в себе цветное объемное изображение предмета. Качество изображения зависит от разрешающей способ-. ности фотоэмульсии, от характера искажений дифракционной структурьъ которые возникают из-за механических деформаций эмульсии при проявлении и сушке, и других причин. В настоя«нее время получают голограммы высокого качества Осебеявоств голограмм как носителей информации. На любой участок голограммы попадает излучение от всех точек предмета.
Это означает, что часть голограммы содержит о предмете всю информацию, которую содержит вся голограмма. Если голограмму разделить на несколыю частей, то каждая часть позволяет восстановить полное изображение предмета. Другими словами, часть голограммы содержит ту же информацию, чзо и целая голограмма Поэтому ухудшение качества записи на отдельных участках голограммы (царапины, затертости и т.
дЗ не ухудшают качестна изображения. Запись информации на голограмме осуществляется с большим запасом надежности. Объем информадии, записанной на голограмме, несравнимо больше объема, записанного на обычной фотографии. Емкость в сочетании с надежностью делает голограмму весьма перспективным носителем информации. Примеяенвя голографии. Первоначальная задача голографии заключалась в получении объемного изображения. С развитием голографии на толстослойных пластинках возникла возможность создания объемных цветных фотографий На этой базе исслеуууются пути реализадин голографического кино, телевидения и т. д.
Из технологических применений наиболее значительно разработана голографическая интерферометриа Восстановленная по голограмьп волна дает копию объекта в тот момент времени, когда записывалась голограмма Если эту волну сравнить с волной от объекта, восстановленной по голограмьж и записанной в другой момент времени, то можно сделать заключение об изменениях в объекте за время между моментами записи голограмм. Поскольку голограмма фиксирует предмет с очень большой точно«чьих такой метод позволяет изучать с большой точностью кипения, которые влияют на голограмму, например деформадии, кояебания и т.
д, Метод называется голографической интерферометриеи На голограмму влияют не только пространсгвенные перемещения частей предмета или его перемещение в целом, но и условия отражения и преломленйя света в предмете и другие факторы, приводацие к амплитудно-фазовой модуляции света Поэтому посредством 'голографической интерферометрии изучают также распрелеление ззй Зейн«ь толстаслойввй гелогрвммм вронзвольвого обьавтв згз Восатввавленве взобрвмевня аронзволымго обьеята Ф'":" ф у Ьао«об рвзвелсняя восагавввлвнамазей в восстановленной волн ~фу ззз Полусонна лсйсгввтелынзш юабрамемза с аомомыа толстослайзмй гало«рама«ее з14 Схема лростувиствсияею фнльгрз- екя взобрвжскяв лля рсшзяив зв- ля"ы рвспезпввзияв образов уз . уг ! ~ "хе.", Ьбг ~ф' -":: офз,:: 1, Ц Ю' Сз Ф По физическому содержанию голография ввпиетс» реал мзациеа принципа синкронмаса детектирования, давно известнога в радмофизмке, в вмдмнон диана.
зоне влектронагннтныл июли. Дпя етого необкаднно инеть свет с высоков степенью когереитнастн. Можно пм тонкослойные голограммы восстановить с по. нощью обычиык, иекогерентиык источников свето! Как зто ножно сделать! Какие изменения внасвтсл в мзобра. женив, если голограмма еосстанавливаетс» излучением с дпиноа вюаны, отличнаа от тод, с «атаров она записывалась! Каким физиеескин фактором абуспоеливаетсл загнанность восстановления июбражения, записанного на топстослойиол голограмме, с помощью излучеиия со спдошнын спектром з 9' напряжений в теле, хрутильцые моменты, распределение температур и т. д Голография может применяться длл1 обеспечении точности обработки деталей. Это принодит часто к необходимости получить обьемное изображение предмета, которого еще не существует, и следовательно, нельзя получить голограмму такого предмета оптическими методами В этом случае голограмма рассчитывается на ЭВМ б)ифровал голограмма) и результаты расчета соответствующим образом переносится на фотопластинку.
С полученной таким способом машинной голограммы объемное изображение предмета восстанавливается обычным оптическим способом. Понерхносгь предмета, полученного по машинной голограмме, используется как эталон, с которым методами голографической интерференции производится сравнейие поверхности реального предмета, изготовляемого соответствующими инструментами. Голографическая интерферометрик позволяет произвести сравнение поверхности изготовленного предмета и эталона с чрезвычайно большой точностью до долей длины волны.
Это дает возможность изготовлять с такой же большой точностью очень сложные поверхности, которые было бы невозможно изготовить без применения цифровой голографии и методов голографической интерферометрии, Само собой разумеетсв, что длк сравнения эталонной поверхности с изготовляемой не обязательно восстанавливать оптическим способом машинную голограмму. Можно снять голограмму предмета, перевести ее на цифровой язык'ЭВМ и сравнить с цифровой голограммой. Оба эти пути в принципе эквивалентны. Особенности гологра)щи как носителей информации делают весьма перспехтивнымц разработки по созданию голографической памяти, которая харакгеризустсн большим объемом, надежностью, быстротой считывания и т. д.
Голограммы также могут эффективно попользоваться длл решении различных задач, свлзанных с распознаванизм образов. По своему физическому, содержанию решение этой зэдачи сволитсл к осуществлению пространственной фшзътрации изображений. 'На выходе линзы Ез (рис. 214) формируется плоская волна, падающая на дифракционную, структуру Ю. На выходе из Я возникает сигнал, который требуется распознать. Пластинку с записью сигнала помещагот в переднем фокусе линзы Вм в заднем фокусе которой нахозштся маска 5" лля сигнала 5. Ь4«ской называетсл "1" фрак'~" оннав сзРУ«тУРа. пгз пРохожпенни чеРез которУю воша сн1зш становитса плоской Соотношение хгежпу записью на 5 и маской 5* определяется тем обстоятельством, что линза переводит днфршщионную картину из одной фокальной плоскости в другую посредством преобразования Фурье (см. $ 35).
Поэтому маска 5' должна ликвидировать преобразование фуры от К отсюда ее обозначение 5". В фокусе линзы Ез имеется приемник световой энергии. Если 5.является сигналом для маски 5», то в фокусе концентрируется вся прошедшая через линзу энергия. Если же 5 не представляет сигнала для 5», то на выходе нз 5" волна ве гпюская ц следователЬно, световая энергия, прошедшая линзу й з, не сосредоточивается в фокусе, а распределяется по фокальной плоскости.
Следовательно, концентрация поступившей энергии в фокуге не будет зафиксирована Отсюда можно сделать заключение, что 5 не содержит сигнала, который ищется с помощью маски 5». Таким образом, процедура распознавания заключается в «предъявлении» в качестве 5 различных образов и выборе из них того, который соответствует образу, фиксированному в маске 5 . Эта принципиальная схема может быть усовершенствована Например, если сигнал подать сразу на все маски, которым в принципе сигнал может соответствовать, то «отзовется» та маска, которая соответствует сигналу. Благоларя этому образ, заключенный в 5, 'оказывается «опознанным».
В принципиальной схеме (рис 214) пространственной фильтрации лля распознавания образов в качестве 5 и 5* могут быть и голограммы. Это расширяет возможности метода, потому что информационная емкость голограми значительно больше информационной емкости фотографий. Основная алею злектрическис сваиства срслы ларактсризгю ген тсзззо~ ом лнэлектричесвои лрониоаемосги Пересов к главнмм осям гензарв лелает анализ распространения свети в вннзозроонон среле наглядным.
Расароетраненне евета в анизотроныых средах ! й 39 Ошшаивв вннзотропнмх сред Рассматривается метод описания авизотропиой срелм с помешаю тепзора дизлеетричесеой провадаемости и осушестеляется псреяод я глаенмм осам тепзора. Р.=сом Е.+еош Ег+еошюЕ«, Рг=сош Е„+сон„Е„+еош„«Е„ Рг шеош,'„Е,+логе«,Е, +яомс«Е«. (39.1) гпс Р„, Рп Р: -- пРоекцин полЯРизаванпасап ео — диэлектРическаа постоаннаа. Совокупность величин ш „,шю, ... назынается тензором диэлектрической восприимчивости. Для упрощения написания формул будем нумеровать оси Х, У„Х соответственно индексами 1, 2, 3. Тогда формула (39.1) может быть записана в вице Р, = со Хшг Е,.
Соотношение между векторам смещения Р н поляризованностью Р: Р =еоЕ+Р, (39.3) справедливое ках для изотропной, так и анизотропией сред, принимает для анизотропной среды с учетом (39.2).внл гг« = еоЕ« + ао Х шаЕу = Х ео (бгг +шр) Езэ где гэо — символ Кронекера. Это соотношение'удобнее представить в форме О, = Хл,.Еп г где ас — — ео(бгг +шгг) гентор диэлектрической проницаемости. Плотность электрической энергии в среде выражается формулой ю = '/гЕ Р =- '/г Х Е Рг = '/г Х Егее Е~, где для Р, использовано представление (39.5).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
