 |
Разрешающая способность оптических приборов; предел разрешающей способности (на основе критерия Рэлея).
|
|
|
|
Разрешение оптических приборов принципиально ограничено дифракцией на объективе: видимые точки являются ничем иным, как дифракционными пятнами. Две соседние точки разрешаются, если минимум интенсивности между ними достаточно мал, чтобы его разглядеть. Для снятия зависимости от субъективности восприятия был введен эмпирический критерий разрешения Рэлея, который определяет минимальное угловое расстояние между точками 
где θ — угловое разрешение (минимальное угловое расстояние), λ — длина волны, D — диаметр входного зрачка оптической системы (часто он совпадает с диаметром объектива). Учитывая чрезвычайную малость угла θ, в оптической литературе вместо синуса угла обычно пишут сам угол.
Коэффициент подобран так, чтобы интенсивность в минимуме между пятнами была равна примерно 0,75-0,8 от интенсивности в их максимумах — считается, что этого достаточно для различения невооруженным глазом.
Физические основы голографической записи изображений; особенности голограмм как носителей информации.
1.Физические принципы голографии.
Голография – метод получения объемного изображения объекта, путем
регистрации и последующего восстановления, волн изобретенный английским
физиком венгерского происхождения Д. Габором в 1948 г.
Волны могут быть при этом любые – световые, рентгеновские,
корпускулярные, акустические и т.д.
Слово «голография» происходит от греческого????, что означает «весь»,
«целый». Этим изобретатель хотел подчеркнуть, что в голографии
регистрируется полная информация о волне – как амплитудная, так и фазовая.
В обычной фотографии регистрируется лишь распределение амплитуды (точнее ее
|
|
|
квадрата) в двумерной проекции объекта на плоскость фотоснимка. Поэтому,
рассматривая фотографию под разными углами, мы не получаем новых ракурсов,
не можем, например, увидеть, что делается за предметами, расположенных на
переднем плане.Голограмма же восстанавливает не двумерное изображение предмета, а после
рассеянной им волны. Смещая точку наблюдения в пределах этого волнового
поля, мы видим предмет под разными углами, ощущая его объемность и
реальность.
Применение голографии.
Отличительная особенность изобразительных голограмм - реалистичность
воспроизводимых ими трехмерных изображений, которые часто трудно отличить
от реальных объектов. Эта особенность обусловлена тем, что при специальном
освещении голограмма не только передает объем предметов с большим
диапазоном яркостей, высоким контрастом и четкостью, но также дает
возможность четко наблюдать точное изменение бликов и теней в случае
изменения угла наблюдения при рассматривании этих предметов.
Схемы записи и восстановления тонкослойных и толстослойных голограмм; применение голографии.
Однолучевая схема записи отражательной голограммы
Схема записи с разделением пучков.
Запись отражательной цветной голограммы
Отражение и преломление света на границе между диэлектриками; граничные условия для проекций амплитуд электромагнитных волн на границе раздела; формулы Френеля; амплитудные и энергетические коэффициенты отражения и пропускания.
Фо́рмулы Френе́ля определяют амплитуды и интенсивности преломлённой и отражённой электромагнитной волны при прохождении через плоскую границу раздела двух сред с разными показателями преломления. Названы в честь Огюста Френеля, французского физика, который их вывел. Отражение света, описываемое формулами Френеля, называется френелевским отражением.
s-Поляризация — это поляризация света, для которой напряжённость электрического поля электромагнитной волны перпендикулярна плоскости падения (т.е. плоскости, в которой лежат и падающий, и отражённый луч).
|
|
|
де — угол падения, — угол преломления, — магнитная проницаемость среды, из которой падает волна, — магнитная проницаемость среды, в которую волна проходит, — амплитуда волны, которая падает на границу раздела, — амплитуда отражённой волны, — амплитуда преломлённой волны. В оптическом диапазоне частот с хорошей точностью и выражения упрощаются до указанных после стрелок[1].
p-Поляризация — поляризация света, для которой вектор напряжённости электрического поля лежит в плоскости падения.
где, и — амплитуды волны, которая падает на границу раздела, отражённой волны и преломлённой волны, соответственно, а выражения после стрелок вновь соответствуют случаю [1].
Отражение и преломление света на границе между диэлектриками: следствия, вытекающие из формул Френеля – фаза волн различной поляризации после взаимодействия со средой на границе раздела; полное внутреннее отражение; условие полной поляризации отражённого света, закон Брюстера.
Вну́треннее отраже́ние — явление отражения электромагнитных или звуковых волн от границы раздела двух сред при условии, что волна падает из среды, где скорость ее распространения меньше (в случае световых лучей это соответствует бо́льшему показателю преломления).
Неполное внутреннее отражение — внутреннее отражение, при условии, что угол падения меньше критического угла. В этом случае луч раздваивается на преломлённый и отражённый.
Полное внутреннее отражение — внутреннее отражение, при условии, что угол падения превосходит некоторый критический угол. При этом падающая волна отражается полностью, и значение коэффициента отражения превосходит его самые большие значения для полированных поверхностей. Коэффициент отражения при полном внутреннем отражении не зависит от длины волны.
|
|
|
