40. Голография.

Голография - фотографический метод точной записи, воспроизведения и преобразования волновых полей. Был предложен в 1948 Д. Габором. Используя методы Г., можно записывать и воспроизводить волновые поля разл. физ. природы, в т. ч. Электромагнитные. Поскольку волновые поля возникают только под действием материальных тел, отражая при этом их строение, Г. можно рассматривать и как способ полной всесторонней записи волновых полей, и как способ полной всесторонней записи информации об объектах.

Общая схема записи голограммы приведена на рис. 1,а. Волна W0, отражённая объектом О(объектная волна), смешивается с т.н. опорной волной WS, испущенной точечным источником S. Опорная волна должна иметь простую форму (волновой фронт сферический или плоский) и быть когерентной по отношению к объектной волне. В результате наложения волн W0 и WS возникает пространственная интерференц. картина (стоячая волна ),представляющая собой систему поверхностей пучностей d1, d2, d3,..., на к-рых интенсивность волнового поля максимальна, перемежающихся узловыми поверхностями, где интенсивность становится минимальной (пунктир). Интер-ференц. картина записывается в прозрачной светочувствительной среде, занимающей объём V.

41. Естественный и поляризованный свет. Закон Малюса.

Излучение естественных источников представляет собой пример электромагнитных волн со всевозможными равновероятностными ориентациями вектора   , т.е. с неопределённым состоянием поляризации. Такой свет называют

неполяризованным или естественным (рис.1).

С

Рис.1

Рис.2

Рис.3

вет с преимущественным (но не исключительным) направлением колебаний вектора    называют частично поляризованным светом(рис.2). в природе существует обширный класс электромагнитных волн, в которых колебания электрического и магнитного полей совершаются в строго определённых направлениях. Такое свойство определяет состояние поляризации электромагнитной волны. Если вектор напряженности электрического поля электромагнитной волны колеблется вдоль некоторого направления в пространстве, говорят о линейной поляризации рассматриваемой электромагнитной волны. Электромагнитная волна в этом случае называется полностью поляризованной. (Рис.3)

При распространении электромагнитной волны в реальных средах возможно превращение неполяризованных волн в полностью поляризованные и наоборот. Примером такого превращения является поляризация электромагнитной волны  при отражении. Устройства, позволяющие получать линейно поляризованный свет, называют поляризаторами. Когда те же самые приборы используют для анализа поляризации света, их называют анализаторами. Через такие устройства проходит только та часть волны, у которой вектор    колеблется в определенном направлении. Это направление называют главной плоскостью поляризатора.

Закон Малюса — зависимость интенсивности линейно-поляризованного света после его прохождения через поляризатор от угла   между плоскостями поляризации падающего света и поляризатора.

 I=ka I0cos кв fi где I0 — интенсивность падающего на поляризатор света, I — интенсивность света, выходящего из поляризатора, ka - коэффициент прозрачности анализатора. Свет с иной (не линейной) поляризацией может быть представлен в виде суммы двух линейно-поляризованных составляющих, к каждой из которых применим закон Малюса. По закону Малюса рассчитываются интенсивности проходящего света во всех поляризационных приборах, например в поляризационных фотометрах и спектрофотометрах. Потери на отражение, зависящие от   и не учитываемые законом Малюса, определяются дополнительно.

42. Дисперсия света.

Дисперсия света рассматривается как результат взаимодействия электромагнитных волн с заряженными частицами, входящими в состав веществ. Частицы вещества совершают вынужденные колебания в переменном электромагнитном поле волны. Дисперсия света – зависимость абсолютного показателя преломления вещества n от частоты ν падающего на вещество света. Дисперсия также определяется как зависимость фазовой скорости света в среде от его частоты. Один из самых наглядных примеров дисперсии — разложение белого света при прохождении его через призму (опыт Ньютона). Сущностью явления дисперсии является неодинаковая скорость распространения лучей света c различной длиной волны в прозрачном веществе — оптической среде (тогда как в вакууме скорость света всегда одинакова, независимо от длины волны и следовательно цвета).  Обычно чем больше частота волны, тем больше показатель преломления среды и меньше ее скорость света в ней: у красного цвета максимальная скорость в среде и минимальная степень преломления, у фиолетового цвета минимальная скорость света в среде и максимальная степень преломления. Дисперсия света позволила впервые вполне убедительно показать составную природу белого света. Белый свет разлагается на спектр и в результате прохождения через дифракционную решётку или отражения от нее (это не связано с явлением дисперсии, а объясняется природой дифракции). Дифракционный и призматический спектры несколько отличаются: призматический спектр сжат в красной части и растянут в фиолетовой и располагается в порядке убывания длины волны: от красного к фиолетовому; нормальный (дифракционный) спектр — равномерный во всех областях и располагается в порядке возрастания длин волн: от фиолетового к красному. Дисперсией объясняется факт появления радуги после дождя (точнее тот факт, что радуга разноцветная, а не белая).

Коши пришел к формуле, выражающей зависимость показателя преломления от длины волны:

n = a + b / L2 + c / L4 + …,

где: L — длина волны в вакууме; a, b, c, … — постоянные, значения которых для каждого вещества должны быть определены в опыте. В большинстве случаев можно ограничиться двумя первыми членами формулы Коши.