16.Дифракция рентгеновских лучей. Условия Вульфа-Брэггов.

Пространственной, или трехмерной, дифракционной решеткой называется такая оптически неоднородная среда, неоднородности которой периодически повторятся при изменении всех трех пространственных координат.

Пример пространственной дифракционной -

кристаллическая решетка твердого тела. d₁,d₂,d₃-периоды решетки по трем осям координ. которые проведены вдоль трех ребер решетки.Условия Лауэ-для дифракционных max. d₁(cos - cos ) =n₁

d₂(cos - cos ₀)= n₂ (1)

d₃(cos - cos ₀)= n₃

,_{0, 0}, и ,_, -углы м/ж осями координат и направлениями распростр.соответ-но падающего и дифрагировавшего луча света;n_1,n₂,n₃-целые числа, определ-го порядок max. Из 3-х углов ,_, (соотв. ,_{0, 0}) независимыми. явл. 2-а угла т. к. они должны удовлетворять одному геомитр. соотношению, конкретный вид которого зависит от углов м/ж осями координат

При произвольно заданном направлении падения монохроматического света на пространственную дифрак. решетку - нельзя найти знач. ,_, , которые удовлетворяли бы геометрическому соотношению, и 3-м условиям Лауэ. Исключение: max нулевого порядка. Для наблюдения дифракционного max порядка (n₁,n₂,n₃) при заданных значениях углов ,_{0, 0} необходимо, чтобы длинна волны падающего света имела определенные значения. Из (1) , что (условие оптической однородности среды) d_макс - наибольшее из значений d₁,d₂,d₃- должны отсутствовать все дифракционные max, кроме нулевого (n₁=n₂=n₃=0).

Вульф и Брэгг - предложили простой метод дифракции рентгеновского излучения в кристаллах. Они исходили из предположения, что дифракцию рентгеновского излучения можно рассматривать как результат отражения от системы параллельных сетчатых плоскостей кристалла. АА₁ и ВВ₁ - сетчатые плоскости кристалла. Абсолютный показатель преломления всех сред для рентгеновского излучения близок к единице. Оптическая разность хода =

2d sin = n-Условие Брэгга - Вульфа. -угол м/ж падающими и отраженным лучами. n=1..2…- порядок дифракционного max.

17. Физические принципы получения и восстановления голограммы.

Голография – это безлинзовое получение и последующее восстановление оптического изображения путём востановления волнового фронта. Экспериментальное воплощение и дальнейшая разработка этого способа стали возможным после появления в 1960 г.источников света высокой степени когерентности - лазеров.

Для регистрации предметной волны (волны, идущей от предмета), используют ещё когерентную с ней волну, идущую от источника света (опорная волна). Идея голографирования состоит в том, что фотографируется распределение интенсивности в интерференционной картине, возникающей при суперпозиции волнового поля объекта и когерентной ему опорной волны известной фазы. Последующая дифракция света на зарегистрированном распределении почернений в фотослое восстанавливает волновое поле объекта и допускает изучение этого поля при отсутствии объекта.

Схема получения голограммы.(рис.а)

Лазерный пучок делится на две части, причём одна его часть отражается зеркалом на фотопластинку (опорная волна), а вторая попадает на фотопластинку, отразившись от предмета (предметная волна). Опорная и предметная волны накладываясь друг на друга, образуют на фотопластинке интерференционную картину. После проявления фотопластинки и получается голограмма - зарегистрированная на фотопластинке интерференционная картина, образованная при сложении опорной и предметной волн.

Для восстановления изображения (рис.б.) голограмма помещается в то же самое положение, где она находилась до регистрации. Её освещают опорным пучком того же лазера (вторая часть лазера прикрывается диафрагмой). В результате дифракции света на интерференционной структуре голограммы восстанавливается копия предметной волны, образующая объёмное мнимое изображение предмета, расположенное в том месте, где предмет находился при голографировании. Кроме того, восстанавливается ещё и действительное изображение, имеющее рельеф, обратный рельефу предмета, т.е. выпуклые места заменены вогнутыми, и наоборот (если наблюдение ведётся с права от голограммы).

Основные применения голографии.

Для измерения деформации или перемещения тел.

Для выявления структуры газовых потоков в аэродинамике.

Для устранения искажений в оптических системах.

Для изготовления дифракционных решёток.

Для получения оптических изображений.

Для опознавания образов в вычислительной технике.

Для хранения информации.

В радиолокации.