40. Лазерная интерферометрия (в т. Ч. Голографическая и спекл).
СПЕКЛЫ - пятнистая
структура в распределении интенсивности
когерентного света, отражённого от
шероховатой поверхности, неровности
которой соизмеримы с длиной волны света
,
возникают вследствие интерференции
света,
рассеиваемого шероховатостями объекта.
Т. к. поверхность предмета освещается
когерентным светом, то интерферируют
все рассеянные лучи и интерференц.
картина имеет не периодическую, а
хаотич. структур
.Голографическая интерферометрия
метод включает статические и динамические
смещения предметов при оптически грубые
поверхности, котор нужно измерить к
оптически интерферометрической точности
(т.е. к частям длины волны света). Эти
измерения можно приложить к анализу
усилия, напряжения и вибрации, также,
как к испытывать без разрушения. Его
можно также использовать для того чтобы
обнаружить оптически изменения длины
курса в прозрачных средствах, который
включает, например, жидкой проанализированную
подаче, котор нужно визуализировать
и. Его можно также использовать для
того чтобы произвести контуры представляя
форму поверхности.
41. Дифракция. -явление, которое можно рассматривать как отклонение от законов геометрической оптики при распространении волн. Первоначально понятие дифракции относилось только к огибанию волнами препятствий, но в современном, более широком толковании, с дифракцией связывают весьма широкий круг явлений, возникающих при распространении волн в неоднородных средах, а также при распространении ограниченных в пространстве волн. Дифракция тесно связана с явлением интерференции. Более того, само явление дифракции зачастую трактуют как частный случай интерференции (интерференция вторичных волн).Дифракция волн наблюдается независимо от их природы и может проявляться:1)в преобразовании пространственной структуры волн. В одних случаях такое преобразование можно рассматривать как «огибание» волнами препятствий, в других случаях — как расширение угла распространения волновых пучков или их отклонение в определённом направлении;2)в разложении волн по их частотному спектру;3) в преобразовании поляризации волн;4)в изменении фазовой структуры волн.
42. Принцип Гюйгенса – Френеля. Явление дифракции было объяснено в сер. 19 в. Френелем, который в принцип Гюйгенса внес одно слово, что вторичные волны когерентны.Принцип Гюйгенса-Френеля:a) каждая точка до которой доходит волновое движение, служит центром вторичных волн;b) огибающая этих вторичных волн дает положение фронта волны в следующий момент времени;
c) результирующая волна является суммой вторичных волн, которые складываются в соответствии с законом интерференции.
43.Метод зон Френеля.
Пусть имеется
источник S,
который является точечным. В какое-то
время фронт волны – сфера. Разобьем
поверхность волнового фронта таким
образом, чтобы расстояние от края
соседней зоны изменялось на
.Амплитуда
результирующих колебаний в точке Р
равна: А=А1-А2+А3-…Величина А зависит от
площади i-ой
зоны и угла между внешней нормалью к
поверхности зоны в какой-либо ее точке
и прямой, направленной из этой точки в
точку Р.Если площадь всех зон одинакова,
то амплитуда волны, испускаемой каждой
точкой, тоже одинакова, но в т.Р волна
от каждой соседней зоны приходит с
убывающей амплитудой. Амплитуды образуют
арифметическую прогрессию, члены
которой убывают: Е=Е1-Е2+Е3-..Знаки ‘+’ и
‘-’ потому что рядом находящиеся зоны
находятся в противофазе.В световой
волне действие всего бесконечного
сферического волнового фронта
эквивалентно действию половины волны
первой зоны Френеля. Отсюда следует
закон прямолинейного распространения
света.
.
44. Метод векторных
диаграмм. Амплитуду
волны в точке наблюдения можно
рассчитывать на основе графического
метода векторных диаграмм сложения
одинаково направленных когерентных
колебаний, возбуждаемых в этой точке
всеми элементарными источниками
вторичных волн. В пределах каждой зоны
Френеля угол а между внешней нормлью
к фронту и направлением в точку
наблюдения, а также расстояние r доточки
наблюдения изменяются крайне
незначительно. Поэтому векторная
диаграмма соответствующая одно зоне,
имеет вид, близкий к полуокружности.
Результирующая амплитуда вторичных
волн от всех элементарных участков
зоны равна диаметру этой полуокружности.
Результирующая амплитуда Аi вторичных
волн от i-й зоны прямо пропорциональна
площади этой зоны. Для р
авновеликих
по площади зон (рис. 3) амплитуда Ai
уменьшается по мере увеличения номера
i зоны благодаря возрастанию угла а и
расстояния r:A1>A2>A3>… В этом случае
векторная диаграмма для системы зон
имеет вид медленно
скручивающейся спирали.