15. Разрежающая способность оптических приборов

Разрежающей способностью называется способность прибора давать раздельные изображения двух близких друг к другу точек объекта. Количественно разрежающая способность определяется следующим образом

где - минимальная разность длин волн двух спектральных линий, при кот. эти линии воспринимаются раздельно.

В следствии дифракции света в оптическом приборе изображение светящейся точки имеет вид светлого пятна, окруженный системой концентрических интерференционных колец (радужных в случаях белого света).

Явление дифракции ограничено в следствии разрежающей способностью оптического прибора:

Согласно критерию РЕЛЕЯ изображение двух одинаковых точечных источников света (2х спектральных линий) еще можно видеть раздельно, если центральный максимум дифракционной картины от одного источника совпадает с первым минимум дифракционной картины другого. Исходя из критерия РЕЛЕЯ, что величина разрежающей способности дифракционной решетки равна

m- порядок спектра

N- число щелей

Разрежающая способность объектива называют величину обратному наименьшему условному расстоянию между точкой, при которой они еще определяются раздельно

Разрежающая способность линзы D - диаметр линзы

16. Дифракция на пространственной решетке

Кристаллическая решетка твердого тела является естественной дифракционной решеткой. Поскольку межатомные расстояния кристаллической решетки состоят 10^-10 м, то дифрагировать на ней могут только рентгеновские лучи. Рентгеновские лучи не преломляются в кристалле, т.к. значение показателя преломления для электромагнитных волн столь высокой частоты, практически равны 1.

Длина волны видимого света намного больше межплоскостного расстояния кристаллической решетки, по этому видимы свет не дефрагирует на кристаллической решетке.

Дифракцию рентгеновских лучей на кристаллической решетке можно рассмотреть как результат интерференции рентгеновского излучения, зеркально отраженных от систем параллельных плоскостей, которые проходят через углы кристаллической решетки (атомные плоскости).

Разность хода лучей, отраженных от двух соседних плоскостей:

Тогда дифракционный максимум возникают при выполнении условия Вульфа-Брегга

Экспериментальный способ изучения кристаллов путем исследования закономерностей дифракции рентгеновского излучения при его прохождении через образец вещества называется рентгена -структурным анализом.

17. Понятие о голографии

Голографией называют метод получения объемного изображения предметов, основанный на методе интерференции волн.

Суть голографии с помощью фотопластинки F фиксируется интерференционная картинка, которая возникает при наложении волны 1, рассеянной объективом Q и, называется сигнальной волной или предметным пучком, и когерентной ей волны 2 имеющей фиксированные значения амплитуды и фазы.

Волна 2 называется опорной волной, испускается тем же источником света, который освещает объект Q и после отражения от зеркала В подает непосредственно на фотопластинку F.

Интерференционная картинка на фотопластинке называется голограммой объекта Q и не имеет ничего общего с самим объектом.

Восстанавливают изображение объекта по голограмме С, просвечивая ее опорной волной 2, от того же самого лазера. Волна 2 дифрагирует на голограмме. В результате дифракции наблюдается 2 объемных изображения объекта: мнимое Q’ и действительное Q’’. Мнимое изображение Q’ видно при наблюдении сквозь голограмму, как через окно (положение глаз 1).

Действительное изображение Q’’ расположено по другую строну голограммы. Оно как бы висит в воздухе перед голограммой и является зеркальным изображением объекта.

Оно обладает свойством объемности и его перспектива меняется в зависимости от положения глаз наблюдателя.

Интерференционная картина в каждой точке голограммы определяется цветом, рассеянным всеми точками объекта.

По этому любой участок голограммы содержит информацию обо всем объекте и позволяет восстанавливать изображение всего объекта даже если повреждена вся голограмма. Пытаются создать голограммы для голографических систем при произвольной выборке информации.

Возможность опознавания образов основано на свойстве восстанавливать изображение только в том случае, если считывающий пучок света совпадает по форме с опорным лучом, используемым при съемке.