Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Кольер Р. -> "Оптическая галография" -> 21

Оптическая галография - Кольер Р.

Кольер Р., Беркхарт К., Лин Л. Оптическая галография — М.: Мир, 1973. — 698 c.
Скачать (прямая ссылка): optikgalograf1973.djvu
Предыдущая << 1 .. 15 16 17 18 19 20 < 21 > 22 23 24 25 26 27 .. 230 >> Следующая

Аналогия между свойствами зонной пластинки и голограммы точечного объекта позволяет объяснить отображающие свойства более общего класса голограмм. Обычный протяженный объект можно рассматривать как совокупность точечных объектов. Свет, рассеянный каждой из этих точек, интерферирует с опорной волной, в результате чего возникает суперпозиция многих гологра-фических зонных пластинок. (При этом предполагается, что рассеянные волны значительно уступают по интенсивности опорной, так что взаимной интерференцией рассеянных волн можно пренебречь.) Когда вся голограмма освещается опорной волной, каждая индивидуальная голограмма создает мнимое изображение соответствующей ей точки объекта, и в процессе восстановления эти изображения в совокупности создают образ протяженного объекта.
§ 5. Осевые голограммы
Вопреки предположению Габора о гом, что в оптической области, «где существуют способы расщепления пучков, будут найдены методы создания когерентного фона, позволяющие улучшить разрешение предмета по глубине, а также подавить влияние сопряженной волны», в оптической голографии в пятидесятых годах по-прежнему использовалась первоначальная осевая схема. Отсутствие хорошего источника когерентного света, по-видимому, было препятствием на пути экспериментальных работ. Источник и объект размещались на оптической оси, перпендикулярной к поверхности фотографической пластинки. Чтобы вскрыть некоторые трудности и ограничения, присущие этому методу, вернемся к анализу, основы которого заложил Габор (см. гл. 1. § 8). В этом
ОСЕВЫЕ ГОЛОГРАММЫ
анализе основное внимание уделяется амплитудам падающих на плоскость голограммы волн и волн, выходящих из нее.
Рассмотрим лежащий на оси объект, пригодный для получения голограмм Габора. При освещении его когерентным светом общую комплексную амплитуду и света, падающего на фотослой в плоскости голограммы, можно представить как комплексную функцию пространственных координат u = U0 ехр (і сри). Часть амплитуды и представляет собой амплитуду недифрагированной фоновой, или опорной, волны г = г0 ехр (?фг), а часть — амплитуду волны, дифрагировавшей на объекте а = а0 ехр (?ф0). Тогда
u = г + а (2.4)
и для интенсивности в плоскости голограммы получаем / = UU* = (г + а) (г+ а)* =
-r02-|-?04 га* + r*a = г] + а\ + 2r0a0 cos (фг — фа). (2.5)
1. Отклик фотографического слоя
При записи голограмм на фотопластинке фотослой должен быть проэкспонирован светом с интенсивностью /, проявлен, отфиксирован, а затем освещен опорной световой волной с целью восстановления изображения. Возникает вопрос, какую роль играет отклик фотослоя во всех этих операциях. Хертер и Дриф-филд в 1890 г. характеризовали отклик фотопластинки при помощи характеристической кривой (называемой также кривой почернения); эта кривая представляет собой график зависимости оптической плотности проявленной фотопластинки от логарифма экспозиции. Они определили оптическую плотность следующим образом:
где J — пропускание по интенсивности, т. е. отношение интенсивности света, прошедшего через фотослой, к интенсивности падающего света. Экспозиция определяется как
E = Ip X6 ~ Ix6
(см. гл. 1, § 3), где хе— длительность экспонирования; /Р, или, в сокращенной форме записи, / [см. выражение (1.1)],— интенсивность света, падающего на пластинку во время экспонирования. Общая форма характеристической кривой приведена на фиг. 2.8. Хотя эта кривая удобна для фотографии и использовалась в ранних работах по голографии, она не лучшим образом характеризует отклик фотослоя с точки зрения процесса формирования голограммы.
64
ранние этапы развития голографии
гл. 2
Вид характеристической кривой зависит как от свойств фотографического слоя, так и от методики последующей химико-фотографической обработки. Прямолинейная часть характеристической кривой может быть описана выражением
D = Ig^ ^y[IgE-IgK)1
!ИЛИ
J = KvE-V ~ E~v ~ I~v.
В этих выражениях 7 — наклон прямолинейной части кривой, a Ig К — точка пересечения продолжения этой прямой с осью
ФИГ. 2.8. Характеристическая кривая.
Ig Е. В случае когерентного освещения нас обычно интересует не J1 а коэффициент амплитудного пропускания J = Vj. Из приведенных выше выражений следует, что
t ~I-vl\ (2.7)
Предположим, что фотослой, подвергнутый экспонированию светом с интенсивностью /, обработан с получением негатива.
ОСЕВЫЕ ГОЛОГРАММЫ
65
Тогда амплитудное пропускание
Если же с негатива печатают позитив, то освещенность при печатании пропорциональна Jn- пропусканию (по интенсивности) негатива — и результирующее амплитудное пропускание позитивного отпечатка составляет
tp = (Jp)1'* ~ (Jn)-V2 ~ (/-*»)-Vp/2 „ fl\ (2.8)
где упур = Г. Индекс р в этом случае относится к позитивному отпечатку.
2. Восстановление
Габор в своих опытах использовал позитивную голограмму, освещаемую исходной опорной волной г. Комплексная амплитуда светового поля после прохождения сквозь голограмму равна
Если условия проявления подобраны так, что Г = 2, то
w ~' г/ = г (г2 + а\ + га* + r*a) = r2r + га2 + rra* + г2а,
а2 (2 9)
w~ ^(г + а) + г027^-ехр(іфг) + г02ехр(і2фг)а*, v * ;
Предыдущая << 1 .. 15 16 17 18 19 20 < 21 > 22 23 24 25 26 27 .. 230 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed