1. Интерференция света и ее применение, (просветление оптики, интерференционные светофильтры).

Интерференция – это сложение когерентных волн, в результате которого происходит перераспределение интенсивности света, т.е. возникают максимумы и минимумы интенсивности света.

Когерентные волны – это такие волны, разность фаз которых остается постоянной в течении времени наблюдения. (монохроматические волны являются когерентны). Единственным источником когерентных волн является лазер. В природе интерференция света проявляется в виде окраски мыльных пузырей или масляные пятна на поверхности воды. Существуют различные методы получения когерентных волн:

Применение интерференции.

Просветление оптики – это нанесение на оптические поверхности деталей, граничащие с воздухом, одной, нескольких или множества прозрачных интерференционных пленок, с целью увеличения коэффициента пропускания оптической системы (яркости изображения) и улучшения контрастности изображения за счет уменьшения рассеянного света.

! для современных объективов для ТВ наносят около 20 слоев

! при 1 слойном просветлении желто-зеленый оттенок

! при 3 слойном просветлении цветопередача не искажается

Интерференционные светофильтры – это такие светофильтры, которые представляют собой плоские или выпуклые оптические стекла с нанесением на них тонкими слоями из 2-х диэлектриков имеющих разные показатели преломления.

Действие таких светофильтров основано на многолучевой интерференции. Эти фильтры могут работать как в отраженном, так и в проходящем свете.

Они бывают: широкополосыми (их используют как отрезающие, узкополосые (их используют для получения определенных цветов).

Примером интерференционного светофильтра может служить холодное эллипсоидное зеркало в кинопроекторе.

2. Дифракционная решетка – эффектные светофильтры, их применение для получения спец. Эффектов при киносъемке.

Дифракция – огибание волнами света препятствий.

При дифракции нарушается закон прямолинейного распределения света.

Вид дифракционных волн зависит от препятствий.

Если препятствие щель, то картина в виде полосок. Если точка, то в виде колец.

На этом свойстве основано производство эффектных звездных светофильтров.

Дифракционная решетка – с помощью них получают многолучевую интерференцию.

Ее используют, потому что интенсивность дифракционной картины от одной щели резко убывает от центрального максимума.

Эффектные (дифракционные) светофильтры.

Представляют собой дифракционные решетки с различными штрихами.

Эффект звезд, лучей (4-х лучевое изображение, 6-и лучевое изображение).

3. Поляризация света и ее применение в кинопрактике и при стереопроекции.

Это явление упорядочения направления колебаний светового вектора (это волна содержит световой (электрический) вектор и магнитный).

Бывают: линейно-поляризованный свет, циркулярно-поляризованный свет.

Способы получения поляризованного света.

Происходит поляризация света при отражении от диэлектрика (стекла), а значит все блики в любой оптической системе образованы поляризационным светом, т.к. они образованы отражением.

Использование двоякопреломляющих кристаллов для изготовления различных поляризаторов, которые разделяют падающий на них луч на обыкновенный и необыкновенный.

Поляризация света впервые было введено в оптику Ньютоном в 1704-1706 году.

Обычно возникает при отражении и преломлении света. Различаются линейную поляризацию света - это когда вектор напряженности электрического поля сохраняет постоянное направление.

Элепсическую поляризацию света - при которой конец вектора напряженности электрического поля описывает эллипс в плоскости перпендикулярной лучу.

Круговая поляризация - конец вектора напряженности описывает окружность.

Поляризация в естественных условиях - зеркальное отражение.

Поляризационный светофильтр улучшает контраст изображения.

4. Голография (способы записи и восстановления изображения, особенности голографического изображения).

Голография – это способ получения объемного изображения. Идея получения была высказана Габортом в 1947 году. С появлением лазеров появились голограммы.

Голография – это полная запись, т.е. запись взаимодействия световых волн. Запись по фазе и по амплитуде.

Голограмма – это фотография получаемая по средствам интерференции 2 лазерных лучей.

1 этапом является запись голограммы, т.е. запись интерференционной картины на высокоразрешающий фотослой.

2 этапом является восстановление голограммы с помощью лазеров или точечного источника света, в результате которого происходит дифракция света.

Запись голограммы.

Схема Лейта-Упатниекса

В этой схеме записи [6] луч лазера делится специальным устройством, делителем (в простейшем случае в роли делителя может выступать любой кусок стекла), на два. После этого лучи с помощью линз расширяются и с помощью зеркал направляются на объект и регистрирующую среду (например, фотопластинку). Обе волны (объектная и опорная) падают на пластинку с одной стороны. При такой схеме записи формируется пропускающая голограмма, требующая для своего восстановления источника света с той же длиной волны, на которой производилась запись, в идеале — лазера.

Схема Денисюка

В этой схеме луч лазера расширяется линзой и направляется зеркалом на фотопластинку. Часть луча, прошедшая через неё, освещает объект. Отраженный от объекта свет формирует объектную волну. Как видно, объектная и опорная волны падают на пластинку с разных сторон (т. н. схема на встречных пучках). В этой схеме записывается отражающая голограмма, которая самостоятельно вырезает из сплошного спектра узкий участок (участки) и отражает только его (т.о. выполняя роль светофильтра). Благодаря этому изображение голограммы видно в обычном белом свете солнца или лампы (см. иллюстрацию в начале статьи). Изначально голограмма вырезает ту длину волны, на которой её записывали (однако в процессе обработки и при хранении голограммы эмульсия может менять свою толщину, при этом меняется и длина волны), что позволяет записать на одну пластинку три голограммы одного объекта красным, зелёным и синим лазерами, получив в итоге одну цветную голограмму, которую практически невозможно отличить от самого объекта.

Восстановление голограммы

При записи происходит интерференция света, а при восстановлении – дифракция света на голограмме.