. Разрешающая способность оптических приборов-
- способность оптических приборов (микроскопов, фотоаппаратов, телескопов и т. д.) давать раздельные изображения мелких деталей рассматриваемых объектов. Разрешающая способность определяется пределом разрешения z – наименьшим расстоянием между двумя точками объекта, еще дающими раздельные несливающиеся изображения. Изображения точек объекта, расстояние между которыми меньше предела разрешения, сливаются вследствие дифракции - отклонения лучей от направления прямолинейного распространения. Дифракция несущественна, если длина волны меньше размеров объекта. Чтобы увеличить разрешение приборов, уменьшить их предел разрешения, надо уменьшить длину волны носителя информации. Длина волны видимого света порядка 500 нм = 0, 5 мкм, такой же примерно предел разрешения оптических приборов. А вот у ультрафиолетовых ( ультрамикроскоп) или злектронных микроскопов предел разрешения значительно меньше, поскольку меньше длина волны носителя информации.
. Голография
«Голография» происходит от греческих корней «холос» - полный и «графо» - пишу. Голография – метод получения полного, объёмного изображения объекта.
Отличие голографии от фотографии
И при фотографии и при голографии принимаются световые лучи, отражённые от разных точек объекта О (рис.6.7). Фотопластинка, или фотоплёнка ФП при фотографии фиксирует относительную интенсивность этих лучей. Светлые места объекта отражают свет больше, тёмные меньше. Так получаются чёрно-белые фотографии. Цветная фотография фиксирует ещё и длину волны отражённых лучей.
Рис.6.6 К принципу получения фотографии (объяснения в тексте).
Голография, вдобавок ко всему этому, фиксирует и фазовые соотношения волн, отражённых от точек объекта, находящихся на разной глубине. Разности фаз, лучей, отражённых от разных точек объекта, определяются разностями их хода, то есть расстояний, пройденных лучами до голограммы. А это зависит от глубины расположения точек объекта. Таким образом, на голограмме получается не двумерное плоское, а объёмное изображение предмета, фиксирующее и третье измерение.
Применение явления интерференции при записи голограмм (рис.6.7 а)
Рис. 6.7 Применение явления интерференции при записи голограмм – а, и применение явления дифракции для воспроизведения голографического изображения – б.
На рис. 6.7 а) две когерентные волны от источника S (лазера) интерферируют на фотопластинке ФП. Луч 2 – опорная волна попадает на фотопластинку непосредственно от источника S.
Луч 1 – сигнальная волна сначала отражается от объекта О, голографическое изображение которого надо получить.
На голограмме совокупность полос и пятен – результат интерференции опорной и сигнальной волн, содержащая информацию о пространственной конфигурации объекта О. Ведь максимумы и минимумы интерференции определяются разностью хода 1 и 2, зависящей от глубины точек О.
Применение явления дифракции для воспроизведения голографического изображения (см. рис.6.7 б)
Голограмма г/гр освещается опорной волной. На линиях и пятнах голограммы отклонённые вследствие дифракции лучи полностью воссоздают световую волну, отражённую от предмета. Собираясь на сетчатке глаза, они создают объёмное изображение объекта. Меняя угол зрения, можно рассмотреть объект с разных сторон.
Некоторые применения голографии в фармации и медицине.
1) Получение объёмных изображений биологических объектов. Например, лазерный голографический гастроинтроскоп позволяет исследовать патологии желудочно-кишечного тракта и контролировать эффективность их лечения при помощи фармацевтических препаратов. Лазерный луч по световоду направляется в нужное место желудочно-кишечного тракта и, отражаясь от него, возвращается по тому же световоду обратно – это сигнальная волна. В результате интерференции с опорной волной записывается голограмма, по которой получают объёмное изображение исследуемого участка.
2) Ультрафиолетовая, инфракрасная, рентгеновская голография. Голограмму записывают в невидимых лучах, а воспроизводят в видимом свете.
3) Голографическая микроскопия. Голограмму записывают в параллельных лучах, а воспроизводят в расходящихся.
Добавление для развлечения читателя: о голографической гипотезе привидений. Есть такое мнение, что плывущие по воздуху в лунном свете объёмные призраки - не что иное, как голографические изображения, воспроизводящиеся при определённом освещении лунным светом закопчённых каминов в старинных замках или плесени на обоях. Эти изображения можно снимать на фото- и киноплёнку, или на видео.