Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Кольер Р. -> "Оптическая галография" -> 12

Оптическая галография - Кольер Р.

Кольер Р., Беркхарт К., Лин Л. Оптическая галография — М.: Мир, 1973. — 698 c.
Скачать (прямая ссылка): optikgalograf1973.djvu
Предыдущая << 1 .. 6 7 8 9 10 11 < 12 > 13 14 15 16 17 18 .. 230 >> Следующая

/ = (а1+а2)(а1 + а2)*. (1.13)
Предположим, что между /и E и, следовательно, между t и I существует линейная зависимость следующего вида:
= Амплитуда прошедшего света __ ^ _t =t (1 14)
Амплитуда падающего света 0 Е 0 ' \ • /
где — пропускание неэкспонированной пластинки. Экспериментальные кривые зависимости t от Е, приведенные на фиг. 10.7 и 10.8, показывают, что это предположение достаточно хорошо выполняется в некотором интервале экспозиций. Более точное приближение, содержащее нелинейные члены, приведено в гл. 12 !формула (12.1)]. Постоянная часть пропускания и константа к здесь не представляют интереса; свет дифрагирует на вариациях пропускания, т. е. на той его части, которая пропорциональна изменяющейся в пространстве функции /. Раскрывая выражение (1.13), получаем
/ = а4а? + а2а! + Sl1SlI + afa2 = I1 +12 + Sl1SlI + а?а2, (1.15)
где I1 и I2— интенсивности отдельных волн.
Предположим, что мы хотим, освещая голограмму волной от предмета 1 (фиг. 1.14), восстановить волновой фронт, который ранее приходил к пластинке от предмета 2. Комплексная амплитуда света, прошедшего через голограмму, равна произведению амплитуды падающего света Sl1 на пропускание голограммы t В этом произведении основную роль играют комплексные амплитуды
ОСНОВНЫЕ УРАВНЕНИЯ ГОЛОГРАФИИ
37
волн, дифрагированных на вариациях пропускания tEl зависящих от экспозиции
W ~ SL1I = а4 (I1 + I2) + 8LiSL1SLi + Л»2. (1.16)
В последнем выражении знак равенства заменен символом пропорциональности, поскольку мы опустили константу к в выражении (1.14). Каждый из членов в формуле (1.16) — комплексная амплитуда одной из волн, выходящих из голограммы. Наибольший
ФИГ. 1.14. Восстановление волнового фронта от
объекта 2 на фиг. 1.13 при освещении голограммы волновым фронтом объекта 1.
При такой схеме наблюдатель видит мнимое изображение объекта 2.
интерес представляет последний член. При постоянном значении I1 он описывает дифрагированную волну, амплитуда которой пропорциональна амплитуде волны, падавшей на голограмму от предмета 2 во время регистрации голограммы. Наблюдатель, воспринимающий восстановленную расходящуюся волну, увидит мнимое изображение предмета 2, конечно, при том условии, что другие дифрагированные волны, описываемые другими членами формулы (1.16), не налагаются на нее.
В первых работах по голографии основная проблема как раз и состояла в том, чтобы избежать наложения других дифрагированных волн, описываемых остальными членами формулы (1.16). Возможности первых исследователей были ограничены плохой когерентностью источников света, поэтому тогда было трудно или даже невозможно использовать решения, которые позднее стали осуществимыми благодаря появлению лазера. Например, боковое смещение двух источников интерферирующих волн
38 ВВЕДЕНИЕ В ОСНОВНЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ГЛ. 1.
(предметы 1 и 2 на фиг. 1.13) и использование рассеивателей света были введены в практику только в начале 60-х годов, в период возрождения голографии.
Если предметы 1 и 2 отражают свет диффузно, мы можем считать освещенности, создаваемые на голограмме несфокусированным отраженным от них светом, макроскопически постоянными. Иначе говоря, пространственные изменения I1 и I2 в плоскости голограммы происходят настолько быстро, что их невозможно разрешить глазом. Тогда I1 и I2 можно считать константами, и первый и последний члены в правой части формулы (1.16) представляют восстановленные волны, идущие от предметов 1 и 2. Поскольку предметы 1 и 2 не перекрываются, их мнимые изображения также не перекроются. Второй член в правой части выражения (1.16) представляет диффузную волну, которая не формирует изображения. Этот член, однако, может давать однородный фон в изображениях, образованных другими волнами, уменьшая их контраст.
Предмет 1 на фиг. 1.14 можно рассматривать как опорный источник и Sl1 — как комплексную амплитуду опорной волны. Вместо того чтобы использовать диффузную опорную волну, проще применять плоскую или сферическую волны. Это можно осуществить, заменив объект 1 на фиг. 1.13 и 1.14 плоским зеркалом. Интенсивность I1 света, отраженного зеркалом к голограмме, практически постоянна по всей плоскости голограммы, так что в результате вновь восстанавливается волна от предмета 2. Для практики это важно потому, что, отражая лазерный свет от любого плоского зеркала, можно получить освещающий пучок, который дублирует опорный. Таким образом, для восстановления может быть всегда использован исходный предмет 1. В гл. 8 (см. также гл. 2, § 6) мы, следуя Лейту и Упатниексу [1.4—1.6], покажем, что, когда угол между направлением немодулированного опорного пучка и средним направлением света от предмета достаточно велик, можно получить неискаженное мнимое изображение предмета 2. Первые исследователи, которые помещали и источник смодулированной опорной волны и объект на одну и ту же нормаль к (осевой) голограмме и использовали нерассеивающие объекты, установили, что второй член в правой части уравнения (1.16) создает действительное изображение предмета. Наблюдение как мнимого, так и действительного изображения было затруднено из-за наложения несфокусированного света, идущего от другого изображения. Во внеосевом методе Лейта и Упатниекса (методе с наклонным опорным пучком) эти помехи исключались, что способствовало развитию голографии.
Предыдущая << 1 .. 6 7 8 9 10 11 < 12 > 13 14 15 16 17 18 .. 230 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed