- •Оптика и квантовая физика
- •Лекция 4
- •Дифракционные решётки
- •Линейная амплитудная решетка
- •Линейная амплитудная решетка
- •Распределение интенсивности
- •Распределение интенсивности
- •Распределение интенсивности
- •Картина распределения интенсивности
- •Картина распределения интенсивности
- •Распределение интенсивности при дифракции монохроматического света
- •Примеры спектров, полученных с помощью дифракционной решетки
- •Ширина спектральной линии
- •Разрешающая способность дифракционной решётки
- •Разрешающая способность
- •Разрешающая способность
- •Элементы
- •Физические основы голографической записи
- •Физические основы голографической записи
- •Физические основы голографической записи
- •Голографирование в плоских волнах
- •Голографирование в плоских волнах
- •Голографирование в плоских волнах
- •Получение голограммы точечного объекта
- •Голограмма точки – стадия восстановления изображения
- •Голограмма точки – стадия восстановления изображения
- •Объёмность голографических изображений
- •Объёмность голографических изображений
- •Толстослойные голограммы Денисюка
- •Толстослойные голограммы Денисюка
- •Толстослойные голограммы Денисюка
- •Голограммы Денисюка
- •Радужные голограммы
- •Свойства голограмм
- •Свойства голограмм
- •Применение голографии
- •Применение голографии
- •Применение голографии
- •Применение голографии
- •Применение голографии
Распределение интенсивности при дифракции монохроматического света
Iрез = N2·I0
N – число щелей.
I0 – интенсивность колебаний при дифракции света на одной щели.
Между двумя главными максимумами располагается (N – 1) минимумов и (N – 2) побочных максимумов.
11
Примеры спектров, полученных с помощью дифракционной решетки
Разложение белого света в спектр
Спектр ртути (m = 1)
12
Ширина спектральной линии
Угловая ширина главного максимума - расстояние между ближайшими к нему дифракционными минимумами
sinφmax = mλ/d → φmax= mλ/d sinφmin1 = mλ/d + λ/Nd → φmin1 = λ/Nd
φmax – φmin1 = λ/Nd
→
∆φ = 2(φmax – φmin1) = 2λ/Nd = 2 λ/L
(L – ширина решётки)
Выводы:
1.Чем больше число щелей N, тем уже главные максимумы.
2.Чем меньше период решётки d, тем шире главные максимумы.
13
Разрешающая способность дифракционной решётки
Угловая зависимость главного максимума
14
Разрешающая способность
Критерий Релея:
Две спектральные линии еще четко видны как раздельные, если угловое расстояние между ними не меньше половины их угловой ширины.
λ λ+δλ
λ λ+δλ
b – ширина дифракционной решетки
Максимум для спектральной линии, соответствующей длине волны λ, расположен там же, где и минимум для линии, соответствующей длине волны (λ+δλ)
15
Разрешающая способность
-разрешающая способность решётки,
R = λ ∕ δλ - где δλ – минимальная разница длин волн, разрешаемая спектральным аппаратом в данном порядке спектра
Разрешающая способность R обусловлена угловой шириной главного максимума и определяет возможность раздельного наблюдения двух близких спектральных линий.
d sin φmax1 = m |
∆φ = 2λ/Nd |
Угловая ширина |
|
максимума |
|||
d sin φmax2 = m ( + δλ) |
φmax2 – φmax1 = 1/2·∆φ |
Критерий |
|
Релея |
|||
φmax2 – φmax1= m δλ /d |
φmax2 – φmax1 = λ/Nd |
|
|
λ/Nd = m δλ /d
R = λ ∕δλ = mN
16
Элементы
голографии
Физические основы голографической записи изображений
Голографирование в плоских волнах
Голограмма точки
Толстослойные голограммы
Свойства голограмм
Применение голограмм
Физические основы голографической записи |
|||
Голография (от греч. hólos – весь, полный и grapho – пишу, |
|||
черчу, рисую) — полная запись, метод получения объёмного |
|||
изображения объекта, основанный на интерференции и |
|||
дифракции волн. |
|
|
|
I ~ Em |
I, ω |
I, ω, φ, поляризация |
|
Черно-белая |
Цветная |
Голография |
|
фотография |
|||
фотография |
|
||
|
|
||
|
|
18 |
Физические основы голографической записи
Габор Деннис. В 1948—51 построил общую теорию голографии и получил первые голограммы. Лауреат Нобелевской премии по физике 1971 г. «за изобретение и развитие голографического метода»
В 1962 г. И. Лейт и Ю. Упатниекс получили первые пропускающие голограммы объемных объектов, выполненные с помощью лазера.
19
Физические основы голографической записи
http://www.holography.ru/physrus.htm
Схема записи пропускающей голограммы
Схема восстановления изображения, записанного на пропускающей голограмме.
20