Волновое поле

Произвольное волновое поле можно представить математически в виде суммы (в общем случае интегральной) плоских волн с различными фазами и направлениями распространения. Каждая такая волна вместе с опорной даст свою дифракционную решетку, наложение которых и является голограммой суммарного волнового поля. При таком описании пренебрегают интерференцией различных плоских составляющих поля друг с другом. Это можно делать при условии, что интенсивность опорной волны много больше, чем предметной, и много больше, чем интенсивность каждой из парциальных плоских волн, на которые разлагается предметная волна. [c.357]

Итак, за зонной пластинкой создается сложное волновое поле с множеством точек В, В , В< , В , В повышенной освещенности [c.158]

Метод регистрации фазы волны и ее восстановления, разобранный выше на примере плоской волны, называется голографией. В переводе с греческого голография означает полная запись , т. е. в названии подчеркнута возможность регистрации исчерпывающих сведений о волновом поле на поверхности приемника света. Фотопластинка, на которой зафиксирована интерференционная картина [c.238]

Изображения объекта формируются в результате просвечивания голограммы лазерным световым пучком (рис. 11.5, б) и дифрак-цнп света на неоднородностях ее почернения. В направлении 1-1 распространяется волновое поле, формирующее без помощи объектива действительное изображение (ДИ) объекта. В направлении 2-2 восстанавливается волновое поле, рассеянное объектом наблюдения, как это было показано на рис. 11.5, а. ото волновое поле соответствует мнимому изображению (МИ) объекта. Такое [c.242]

Кроме рассмотренных волновых полей за голограммой распространяются также ослабленный исходный световой пучок 3-3 и немного расходящийся световой пучок 4-4. Эти пучки не несут информации об объекте наблюдения. [c.242]

Заканчивая изложение физических принципов голографии, сформулируем еще раз Соображения, лежащие в основе этого способа регистрации информации об объекте наблюдения, переносимой электромагнитным полем. Нас интересует информация, заключающаяся в распределении амплитуд и фаз в этом поле. Фотографирование распределения интенсивности в специально созданной интерференционной картине, возникшей при суперпозиции волнового поля объекта и когерентной ему опорной волны, дает возможность регистрации полной информации, переносимой изучаемым волновым полем. Последующая дифракция света на распределении почернений в фотослое голограммы восстанавливает волновое поле объекта и допускает изучение этого поля а отсутствие объекта наблюдения. Рассмотрим теперь некоторые практические применения голографии. [c.266]

Голограмму можно рассматривать не только как результат записи волнового, поля, но также как изображающий оптический элемент. Известно, что свойства линзы проявляют зонные пластинки (решетки). Под термином зонная пластинка обычно понимают зонную пластинку Френеля, состоящую из чередующихся свет 1ых и темных колец, которые ограничены окружностями с [c.56]

Динамическими голограммами являются такие голограммы, для получения которых процессы регистрации и восстановления волновых фронтов проводят одновременно. Формирование динамических голограмм осуществляют так же, как и стационарных голограмм — в результате воздействия на регистрирующую среду двух пучков света опорного и объектного, но в отличие от классических голограмм, восстанавливают динамические голограммы теми же двумя пучками, что создает интерференционную структуру светового поля. При. этом характеристики динамической голограммы взаимосвязаны с записывающим интерференционным полем. Именно обратное воздействие голограммы на поле световых волн является основной особенностью динамической голограммы, которая открывает широкие перспективы для голографического преобразования волновых полей в реальном времени. [c.66]

Область пространства, в которой при распространении волн частицы среды совершают - колебания, называют волновым полем. Множество точек среды, имеющих одинаковую фазу в рассматриваемый момент времени, называют волновой поверхностью. Плоскость, касательную волновой поверхности в данной точке, называют фронтом волны. В волновом поле можно выделить множество волновых поверхностей, проходящих через положения равновесия частиц, колеблющихся в одинаковых фазах. [c.202]

Пусть в упругой среде распространяются плоские синусоидальные продольные волны. Выделим мысленно в волновом поле столь малый объем с У, что деформацию в каждой части этого объема, а также скорости частиц в не.м мо.ъмо приближенно считать одинаковыми. При прохождении волны этот объем среды приобретает кинетическую и потенциальную энергии. Если р — плотность среды, [c.209]

Это объясняется тем, что в каждой точке волнового поля происходит сложение колебаний частиц среды, обусловленных каждой из волн в отдельности, создающее устойчивую пространственную периодичность в распределении амплитуд результирующих колебаний [c.212]

До каждой точки волнового поля обе волны проходят разные расстояния, II поэтому разность их фаз изменяется от точки к точке. В точках, для которых разность фаз [c.213]

Итак, амплитуда максимальна в тех точках волнового поля, для которых разность хода волн равна нулю или целому числу длин волн. [c.213]

Во всех других точках волнового поля в зависимости от разности фаз приходящих в них волн, т. е. от разности хода волн, результирующая амплитуда а принимает различные значения, изменяясь от точки к точке [c.214]

Это показывает, что в волне, описываемой функцией ф, не происходит вращение частиц среды, т. е. каждая из них движется поступательно. Поэтому такие волны называются продольными. Следует подчеркнуть еще раз, что если Ф =0 и в некоторый момент волновое поле имеет продольный характер, то оно остается продольным всегда, т. е. продольные волны в изотропной однородной и безграничной среде при своем распространении не генерируют поперечных. [c.250]

Выражение (10.9) показывает, что на каждой плоскости, перпендикулярной к оси хь при фиксированном t при переходе от точки к точке волновое поле не меняется и параллельно оси хь Если направление распространения плоской волны не совпадает с осью л 1, то поле перемещений будет описываться более сложными формулами, хотя физическая картина останется той же. Выведем соответствующие формулы. [c.251]

Выбор метода описания волнового поля источника излучения зависит от системы допущений на его ) арактеристики (монохроматичность, когерентность, поляризацию) и, кап показано ниже, определяет аппарат, с помощью которого описьшается преобразование оптического сигнала в оптико-электронном тракте. [c.42]

Метод спекл-интерферометрии основан нз регистрации на одну и ту же фотопластинку двух изображений объекта в различных состояниях (например, исходном и деформированном) при освещении его лазерным светом. Как известно, изображение поверхности диффузных объектов в лазерном свете представляет собой своеобразную пятнистую структуру, состоящую из множества хаотически расположенных бликов (спеклов). Возникновение спекл-эффекта обусловлено усреднением диффузно-когерентных волновых полей в плоскости изображения, причем возникающая при этом интер( реи-ционная структура модулируется микрорельефом поверхности, представляющим собой случайную функцию координат. [c.79]

При работе механизмов происходят удары, возбуждающие в материале упругие колебания, которые регистрируются соответствующими датчиками. Поскольку при возбуждении колебаний одновременно всеми кинематическими парами машины образуется единое волновое поле, основная задачи при диагностировании этим методом заключается в разделении суммарного сигнала на составляющие так, чтобы можно было оценить вклад каждой кинематической пары. [c.563]

В электродинамике и акустике под дифракцией понимают особенности поведения волновых полей, которые не могут быть описаны посредством законов ГО. В соответствии с этим определением законы ГО нарушаются в переходных зонах, где образуются не учитываемые этими законами дифракционные поля. [c.33]

Осипов И, О., О волновых полях в анизотропной среде от точечного источника, Прикл. матем. а мех., 36, № 5 (1972). [c.400]

Волновое поле дискового излучателя разделяют на две части [c.23]

На рис. 2 показана схема стробоскопического микроскопа СМ-8 для осуществления импульсной голографической микроскопии непосредственно во время испытаний на усталость. Свет лазера 5 делится светоделителем 3 на предметный пучок 2 и референтный 6, после расширения которого фотопленка 8 фиксирует взаимодействие референтного волнового поля 7 с предметным полем 9, сформированным проекционным микроскопом 10. После обработки фотопленки голограмма восстанавливается посредством ее освещения референтным волновым полем 7 для получения изображения исследуемого объекта 1. [c.304]

Существенным достижением лазерной голографии является разработка методов голографической интерферометрии, в основе которой лежит свойство голограмм точно воспроизводить записанные на них волновые поля. При освещении восстановленной голограммой объектной волны с волновым полем излучения, непосредственно рассеянного объектом, оказывается возможным наблюдать картину интерференции этих волн. Если волновое поле претерпевает изменения по сравнению с записанным па голограмме, то на трехмерном изображении объекта появляются интерференционные полосы, соответствующие этим изменениям. Этот метод получил название голографической интерферометрии в реальном масштабе времени. [c.208]

Рассмотрим более подробно процессы восстановления голограммой волнового поля объекта и образования интерференционных полос. Предположим, что в области пересечения референтной волны с волной, рассеянной объектом, помещена фотопластинка, регистрирующая распределение интенсивности интерферирующих волн [c.210]

ПАКЕТ волновой — распространяющееся волновое поле, сосредоточенное в каждый момент времени в ограниченной области пространства ПАР [есть газообразное состояние [c.257]

Для восстановления волнового поля предмета, тем самым для получения его объемного изображения, голограмму помещают в то место, где была расположена фотопластинка при фотографировании, и затем освещают голограмму световым пучком того же лазера под тем же углом, под которым было осуществлено экспонирование. При этом происходит дифракция огюрной волны на голограмме и мы видим объемное со всеми присущими самому объекту свойствами (в нем сохраняется также распределение освещенности, как и в объекте) мнимое изображение. Оно кажется нам настолько реальным что даже игюй раз появляется желание потрогать предмет. Разумеется, это невозможно, так как в данном случае изображение образовано голографической копией волны, рассеянной предметом во время записи голограммы. [c.206]

Ввиду конечности площади поперечного сечения волнового цуга, он не может представлять собой строго плоскую волну. Но если линейные размеры сечения достаточно велики по сравнению с длиной волны звука, волновое поле может быть близко к плоскому с высокой точностью. В бегущей плоской волне v ср7ро, [c.361]

Опорная и освещающая объект волны могут формироваться в результате разделения расширенного волнового фронта лазерного чвлучения Е на две части (рис. 11.5, а). Одна часть фронта отражается от зеркала 3, а другая — рассеивается объектом наблюдения О. Оба волновых поля достигают фотопластинки Я, на которой регистрируется результирующая интерференционная картина— голограмма объекта О. На рис. 11.6 приведена обычная фотография некоторых объектов, на рис. 11,7, а — их голограмма в натуральную величину, на рис 11.7, б — участок той же голограммы при увеличении. Интерференционные кольца на голограмме — результат побочного эффекта, вызванного дифракцией света на пылинках, случайно оказавшихся на пути опорной волны. [c.241]

Процесс захода волны во вторую среду можно наблюдать экспериментально. Толщина такого освещенного слоя тем больше, чем больше длина волны, и поэтому изучение его легче удается с длинными электромагнитными волнами. Так, Шеффер и Гросс, применяя электромагнитные волны с = 15 см, наблюдали их полное внутреннее отражение при помощи парафиновой призмы. Они могли убедиться в существовании волнового поля и во второй среде (воздух), помещая воспринимающий прибор (детектор) достаточно близко к поверхности парафина. Квинке осуществил опыт со световыми волнами, основанный на описанном явлении, пользуясь следующим приемом. Так как световое поле во второй среде может достигать заметных размеров на расстояниях, меньших длины световой волны, то, делая прослойку этой второй среды (воздух) тоньше X, мы заставим световое поле проникнуть при значительных еще амплитудах во второй слой стекла, где оно будет распространяться дальше по обычным законам и может быть исследовано, как обычно. [c.487]

Поток энергии — величина скалярная и поэтому не указывает направления переноса энергии. Для характеристики направления переноса энергии в данной точке волнового поля вводят векторную величину, называемую плотностью потока энергии. Вектор плотности потока энергии направлен в сторону распространения волны и по абсолютному значению равен отношению потока энергии йР сквозь малую площадку 45 поверхности к площадке 45проекции 45 на плоскость, перпендикулярную направлению распространения волны. [c.210]

В той части волнового поля, в тгаторон происходит наложение волн, в соответствии с принципом суперпозиции волн в каждой точке имеет место сложение колебании частиц среды, вызванных каждой из волн в отдельности. В результате сложения колебаний при определенных условиях (см. 45) может возникнуть явление интерференции. [c.211]

В преобразователе пьезопластина излучает продольную волну, а при установке нормального преобразователя на поверхность любой среды в ней также будет распространяться продольная волна. В акустических преобразователях размеры пьезопластины существенно больше длины волны излучаемого ультразвука, поэтому волновое поле в среде имеет вид направленного расходящегося пучка (рис. 1.4). [c.23]

Протяженность ближней зоны Лб = а / 1 = а //С. Увеличение диаметра пьезопластины, сужая направленность пучка излучения, увеличивает ближнюю зону волнового поля. Направленность поля удобно представить в виде графика в полярных координатах, называемого диаграммой направленности и характеризующего угловую зависимость амплитуды поля в дальней зоне. По мере увеличения отношения а/к увеличивается направленность поля при а/Х. 0,6 на диаграмме, кроме основного лепестка, возникают боковые. [c.24]

Рассмотрены основы моделирования задач в области прочности машиностроительных конструкций и их элементов с использованием газовых и моноимнульсных лазеров, голографии, высокоскоростной регистрации волновых полей напряжений и перемещений в моделях из. прозрачных оптически чувствительных материалов. Приведены способы и приемы моделирования физически и геометрически нелинейных задач. Определены основные направления и перспективы развития современных экспериментальных методов моделирования машиностроительных задач. [c.174]

Для однородных решений статического изгиба полосы это сделано в работах [94, 316]. Физически оно очевидно в полубес-конечной полосе задание пары функций на торце должно однозначно определять поле нормальных волн, что равносильно двукратной полноте и минимальности прямых нормальных волн, а в прямоугольнике для однозначного определения волнового поля нужно задать четыре функции (по две на противоположных срезах), что эквивалентно требованию четырехкратной полноты и минимальности всех нормальных волн. [c.201]

Два первых слагаемых описывают излучение, рассеянное в направлении падающей на голограмму волны третье слагаемое представляет восстановленное голограммой волновое поле, образующее изображение объекта. Поскольку для задач неразрущаю-щего контроля наибольший интерес представляет анализ интерференционной картины, возникающей на изображении объекта, в дальнейшем ограничимся рассмотрением третьего члена выражения (160). Предположим также для простоты, что изображение объекта фокусируется в плоскость голограммы, а референтная волна является плоской [c.210]

Почти одновременно с Ньютоном, также в конце XVII в., Гюйгенс выступил с волновой теорией света, согласно которой свет трактовался как распространение упругих волн в особой среде — эфире, заполняющем все окружающее пространство. Эти представления позволили Гюйгенсу сформулировать важный принцип геометрической оптики, согласно которому каждая колеблющаяся точка волнового поля становится источником вторичных волн, и дать объяснение ряду оптических явлений.. [c.10]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...