- •Схема постановки и решения задачи
- •При этом выполняется условие:
- •Общее число зон Френеля большое площади малы, то можно представить
- •Возвращаясь к рисунку выделенному красным радиус m-зоны можно представить :
- •Дифракция в сходящихся лучах (Дифракция Френеля).
- •Дифракционная картина имеет вид чередующихся темных и светлых колец с центром в точке
- •Дифракция на диске.
- •Дифракция в параллельных лучах (Дифракция Фраунгофера).
- •Условие min – следует из рассуждений…
- •Схема поясняющая, определения разности фаз
- •Дополнительная схема поясняющая дифракцию Фраунгофера
- •Следовательно, интерференция представляет из себя сложение колебаний одинаковой амплитуды с одинаковой разностью фаз,
- •Дифракционная решетка - совокупность большого числа одинаковых, отстоящих друг от друга на одно
- •Интенсивность в точке наблюдения –
- •Если дифракционная решетка состоит из N щелей, то:
- •Положение главных максимумов зависит от длины волны поэтому
- •Дифракция на пространственной решетке
- •Метод расчета дифракции рентгеновского излучения в кристалле - Брэгга и Вульфа:
- •Разрешающая способность оптических приборов
- •Разрешающая способность .
- •решетки I и II с одинаковой разрешающей способностью, но разной дисперсией;
- •Голография способ записи и последующего восстановления структуры световых волн, основанный на явлениях дифракции
Разрешающая способность оптических приборов
Основные характеристик дисперсия и разрешающая способность .
Дисперсия определяет угловое или линейное расстояние между двумя спектральными линиями, отличающимися по длине волны на единицу.
Угловая дисперсия
|
|
D |
|
угловое расстояние между спектральными линиями |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продифференцируем условие главного максимума и получим |
|||
|
|
|
d cosесли уголm мал D = |
m |
m |
|||
|
|
d cos |
||||||
Линейная дисперсия |
d |
|||||||
|
|
|||||||
D |
|
|
l |
|
l расстояние на между |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
лин |
|
|
спектральными линиями |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
Может быть выражена через угловую
Dлин = f D f m |
21 |
d |
|
Разрешающая способность .
R |
|
минимальная разность двух длин волн спектральных |
|
|
|||
|
линий , при которых эти линии воспринимаются раздельно |
||
|
|
Критерий Рэлея. Два близких максимума воспринимаются отдельно,
если интенсивность в промежутке между ними составляет менее 80 % от интенсивности максимума. Это возможно если середина одного max совпадает с краем другого.
|
|
Середина m – ого максимума |
m |
|
|
d sin мах |
|
|
|
|
142 43 |
|
|
|
Длина волны |
|
|
Края m-ого максимума для длины волны |
|
|
|
соответствуют минимуму: |
m 1 N |
|
|
d sin min |
Используем подчеркнутое утверждение, приравниваем и получаем :
R mN
22
решетки I и II с одинаковой разрешающей способностью, но разной дисперсией;
решетки // и /// с одинаковой дисперсией, но разной разрешающей способностью
Повышение разрешающей способности приборов достигается увеличением : порядка интерференции m ~106(интерферометры Фабри-Перо) ; количества когерентных пучков N= 200000 (дифракционные решетки);
23
Голография способ записи и последующего восстановления структуры световых волн, основанный на явлениях дифракции и интерференции когерентных световых пучков.
Регистрируется интерференционная картина, возникающая при наложении световой волны, рассеянной предметом, и когерентной с ней опорной волны.
Фиксируется амплитуда и фаза в предметной волне.
Для реализации голографии нужны источники света с высокой степенью временной и пространственной когерентности (лазеры)
Изготовление голограмм |
Декодирование изображения |
|
24
25