phys_3sem_lection_all (823856), страница 30
Текст из файла (страница 30)
В результате голограмма при освещении опорной волной восстанавливает копию предметной волны.В тех случаях, когда при записи голограммы свет от каждой точки объекта попадает навсю поверхность голограммы, каждый малый участок последней способен восстановить всёизображение объекта. Однако меньший участок голограммы восстановит меньший участокволнового фронта, несущего информацию об объекте.
Если этот участок будет очень мал, токачество восстановленного изображения ухудшается. В случае голограмм сфокусированногоизображения каждая точка объекта посылает свет на соответствующий ей малый участок голограммы. Поэтому фрагмент такой голограммы восстанавливает лишь соответствующий емуучасток объекта.Полный интервал яркостей, передаваемый фотографической пластинкой, как правило,не превышает одного-двух порядков, между тем реальные объекты часто имеют гораздо большие перепады яркостей. В голограмме, обладающей фокусирующими свойствами, используетсядля построения наиболее ярких участков изображения весь свет, падающий на всю её поверхность, и она способна передать градации яркости до пяти-шести порядков.Если при восстановлении волнового фронта освещать голограмму опорным источником,расположенным относительно голограммы так же, как и при её экспонировании, то восстановленное мнимое изображение совпадает по форме и положению с самим предметом.
При изменении положения восстанавливающего источника, при изменении его длины волны λ или ориентации голограммы и её размера соответствие нарушается. Как правило, такие изменения сопровождаются аберрациями восстановленного изображения.Яркость восстановленного изображения определяется дифракционной эффективностью,равной отношению светового потока в восстановленной волне к световому потоку, падающемуна голограмму при восстановлении. Она определяется типом голограммы, условиями её записи,а также свойствами регистрирующего материала.Источники света в голографии должны создавать когерентное излучение достаточнобольшой яркости.
Временная когерентность определяет максимальную разность хода ∆L междупредметным и опорным пучками, допустимую без уменьшения контраста интерференционнойструктуры. Эта величина определяется шириной спектральной линии ∆λ излучения (степеньюмонохроматичности)λ. Пространственная когерентность излучения определяет способность∆λСеместр 3.
Лекция 177создавать контрастную интерференционную картину световыми волнами, испущенными источником в разных направлениях. Для теплового источника она зависит от его размеров.Лазерное излучение обладает высокой пространственной и временной когерентностьюпри огромной мощности излучения. Для голограмм стационарных объектов обычно используются лазеры непрерывного излучения, генерирующие в одной поперечной моде, в частностигелий-неоновый лазер (λ=632,8 нм) и аргоновый (λ=488,0 нм, 514,5 нм).
Для получения голограмм быстропротекающих процессов обычно применяют импульсные рубиновые лазеры(λ=694,3 нм).Применение.Записанные на голограмме световые волны при их восстановлении создают полную иллюзию существования объекта, неотличимого от оригинала. В пределах телесного угла, охватываемого голограммой, изображение объекта можно осматривать с разных направлений, т. е.оно является трёхмерным. Эти свойства голограмм используются в лекционных демонстрациях,при создании объёмных копий произведений искусства, голографических портретов (изобразительная голограмма).
Трёхмерные свойства голографических изображений используются дляисследования движущихся частиц, капель дождя или тумана, треков ядерных частиц в пузырьковых камерах и искровых камерах. При этом голограмму создают с помощью импульсного лазера, а изображения восстанавливают в непрерывном излучении.Объёмность изображения делает перспективным создание голографического кино и телевидения. Главная трудность - создание огромных голограмм, через которые как через окноодновременно могло бы наблюдать изображение большое число зрителей. Эти голограммыдолжны быть динамическими, т.
е. меняться во времени в соответствии с изменениями, происходящими с объектом. Голографическое телевидение также встретилось с трудностями создания динамических сред в передающей и приёмной частях телевизионной системы. Другаятрудность состоит в недостаточно большой полосе пропускания телевизионного канала, которую необходимо увеличить на несколько порядков для передачи трёхмерных движущихся сцен.С помощью голограммы решается проблема визуализации акустических полей и электромагнитных полей в радиодиапазоне.
Если поместить голограмму на то место, где она экспонировалась, и осветить опорным пучком, то восстановится волна, рассеивавшаяся объектом во времяэкспозиции. Если же объект не убирать, то можно одновременно наблюдать две волны: непосредственно идущую от объекта и восстановленную голограммой. Эти волны когерентны и могут интерферировать. Если с объектом происходят какие-либо изменения, ведущие к фазовымискажениям рассеянной им волны (например, деформация или изменение коэффициента преломления), то это скажется на виде наблюдаемой картины. Появятся интерференционные полосы, форма которых однозначно связана с изменениями. На этом основана голографическая ин-Семестр 3.
Лекция 178терферометрия, где, как и в обычной интерферометрии, происходит сравнение несколькихволн. Наблюдаемая интерференционная картина указывает на различие форм сравниваемыхволн, однако в обычной интерферометрии они формируются одновременно или с очень небольшой временной задержкой, максимальная величина которой определяется временем когерентности (10-4 - 10-5 с). Голограмма же позволяет зафиксировать световую волну и восстановить её копию в любой момент времени.
Поэтому голографическая интерферометрия не связанас требованием одновременности формирования волн. Эта же особенность снизила требования ккачеству оптических деталей, т. к. обе интерферирующие волны, проходя по одному и тому жеканалу, одинаково искажаются погрешностями оптики.С помощью голограммы можно восстановить интерференционные картины световыхволн, рассеянных объектом в разных направлениях.
Это позволяет изучать пространственныенеоднородности показателя преломления.Одним из первых применений голографической интерферометрии было исследованиемеханических деформаций. На одной и той же фотопластинке в различные моменты временизаписываются две голограммы исследуемого объекта. При восстановлении обе волны, несущиеинформацию об объекте, накладываются друг на друга. Если за время между экспозициями собъектом произошли какие-либо изменения, то на восстановленном изображении появляетсясистема интерференционных полос. Расшифровывая полученную интерференционную картину,можно определить происшедшие изменения. Этот метод позволяет измерять очень небольшие(порядка долей мкм) деформации объектов со сложной формой поверхности, обусловленныевибрацией, нагреванием и т. п. Его можно использовать также для неразрушающего контроляизделий, для исследования взрывов, ударных волн, для изучения потоков газа в сверхзвуковомсопле, для исследования плазмы и т.
д.Голография применяется для хранения и обработки информации. Информация об объекте, записанная в виде интерференционной структуры, однородно распределена на большойплощади. Это обусловливает высокую плотность записи информации и её большую надёжность. Обработка записанного на голограмме массива информации световым пучком происходит одновременно по всей голограмме (с огромной скоростью).Записывая голограммы в средах со специальными свойствами, можно воспроизводитьсостояние поляризации предметной волны и даже её изменение во времени.Голограмма может быть изготовлена не только оптическими методом, но и рассчитана наЭВМ (цифровая голограмма).
Машинные голограммы используются для получения объёмныхизображений не существующих ещё объектов. Машинные голограммы сложных оптическихповерхностей служат эталонами для интерференционного контроля поверхностей изделий.Семестр 3. Приложение 1.1Приложение 1Носители тока в средах. Сила и плотность тока. Электрическое поле в проводнике с током.Сторонние силы. Закон Ома и Джоуля-Ленца в интегральной и дифференциальной формах. (Законы Кирхгофа).Электрический ток – это упорядоченное движение электрических зарядов, которые называютсяносителями тока (например -электроны, ионы, макроскопические заряженные частицы – капельки, пылинки и т.д.)Характеристикой электрического тока является вектор плотности токаj = qn < v > ,где q – заряд носителей, n - концентрация носителей, < v > - вектор средней скорости упорядоченного движения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
