Интенсивность апертур

Под энергетической расходимостью излучения лазера понимают плоский или телесный угол при вершине конуса, внутри которого распространяется заданная доля энергии или мощности пучка излучения [88]. Чаще всего расходимость определяют на уровне половинной интенсивности или на уровне, где интенсивность падает в е раз от максимальной величины. Такое определение расходимости справедливо для сравнительно однородного по сечению луча, соответствующего основному типу колебаний (ТЕМ 00 ) резонатора. В случае многомодового излучения говорят о диаграмме направленности, понимая под этим угловое распределение энергии или мощности излучения в дальней зоне пространства, т. е. на таких расстояниях I > от излучателя, когда погрешности в фазах колебаний, складывающихся в точке наблюдения от всех элементарных участков апертуры луча D, малы по сравнению с л. При меньших расстояниях обычно нельзя говорить о диаграмме направленности, так как распределение интенсивности по углам зависит в этих случаях от расстояния I. [c.101]

Метод фокального пятна состоит в том, что преобразование поля ближней зоны идеальной положительной линзой приводит к образованию в ее фокальной плоскости амплитудного распределения интенсивности излучения, совпадающего с распределением поля в дальней зоне. Плоский фронт волны преобразуется идеальной линзой в сферический, сходящийся в фокусе. Вблизи фокальной плоскости образуется пятно радиусом а. Расходимость определится из соотношения 0 = 2а//, где / — фокусное расстояние линзы. Пятно минимального радиуса находится не в фокальной плоскости. В этом методе рекомендуется использовать длиннофокусные линзы с большей апертурой. Таким образом, измерение расходимости этим методом сводится к точному измерению радиуса а фокального пятна. Существует несколько способов его определения. [c.102]

Заслуживают внимания устройства измерения, основанные на применении пространственного фильтра [183]. В них используется однозначная зависимость координат точек минимальной интенсивности дифракционного распределения от размера изделия. Положение всех этих точек может быть найдено с помощью фильтра, состоящего из ряда прозрачных щелевых апертур, расположенных по отношению к дифракционному распределению так, что прошедшая интенсивность равна нулю. Фильтр, который сможет подойти к диапазону возможных дифракционных распределений, связанных с определенным изменением размера, будет выглядеть как веер из щелевых апертур (рис. 156, а). В устрой- [c.263]

В дифференциальной схеме [9, 212], представленной на рис. 165, г, в исследуемую область потока направляются два когерентных лазерных луча равной интенсивности. Рассеянный свет собирается приемным объективом и посылается на фотоприемник. Геометрия световых пучков, соответствующая этой схеме, представлена на рис. 166, а. На фотоприемник попадают пространственно совмещенные световые лучи, рассеянные частицей от первого и второго падающих пучков. Рассеянные п-й частицей световые пучки, ограниченные приемной апертурой, [c.284]

Третий член является интерференционным членом и позволяет вычислить положение максимумов и минимумов интерференционных полос. В точках Р, для которых / = О, X, Тк,. .., дифрагировавшие на двух апертурах волновые фронты находятся в фазе, и мы получаем максимум интенсивности [c.12]

С увеличением расстояния между точками Р и О интенсивность картины все более падает, так как амплитуды вторичных волн уменьшаются при увеличении угла. В противном случае существовал бы волновой фронт, распространяющийся в обратном направлении. Для учета этого обстоятельства в количественных соотношениях для распределений амплитуд интенсивностей вводится коэффициент наклонения наклона), явно входящий в анализ Кирхгофа. В них также должен присутствовать коэффициент, учитывающий закон обратной квадратичной зависимости, поскольку расстояние между точкой Р и апертурами меняется с изменением положения точки Р на экране. Следуя общепринятой практике, в данной книге эти поправочные коэффициенты исключены из уравнений.) [c.12]

На рис. 1.4 схематично и в сильно увеличенном масштабе показаны две апертуры В и С в опыте Юнга с источником света шириной W, находящимся на расстоянии г. Предположим, что свет имеет неограниченную длину когерентности. Свет от некоторой точки S в источнике освещает апертуры, и на экране возникают интерференционные полосы. В зависимости от положения S существует определенная задержка между моментами прихода некоторого волнового фронта на апертуру В и апертуру С. Величина этой задержки определяет положения максимумов и минимумов интенсивности полос на экране (на рисунке не показаны), обусловленных светом, приходящим от точки S. Если бы источник состоял только из этой единственной точки (как в идеализированном опыте Юнга), то наблюдались бы полосы [c.16]

В направлении максимума интенсивности полос освещенность от каждой апертуры изменяется ступенчато с шагом [c.21]

Независимо от погрешностей объектива (линзы или зеркала) астрономического телескопа он даже в самом лучшем случае дает не точечное изображение звезды, а лишь картину Эри распределения интенсивности, обусловленного апертурой объектива телескопа (такую линзу называют дифракционно ограниченной). В более широком контексте гл. 5 эта картина-отклик системы на точечное (импульсное) воздействие-является функцией рассеяния точки (ФРТ) этой системы. [c.33]

Получение дифракционной картины от двух круглых апертур, расположенных на расстоянии D друг от друга, во многом аналогично двум щелям. Здесь нет нужды разбирать все подробности. Как показано на рис. 2.4, в, снова мы имеем дифракционную картину одиночной апертуры (в данном случае это картина Эри), умноженную на тот же, что вьппе, член os , т.е. член, который обусловлен расстоянием D между апертурами. Обратите внимание на различие между картинами б и в ш рис. 2.4. Напомним, что картина б представляет результат суммирования по интенсивности двух различных картин Эри, полученных при некогерентном освещении от различных источников. На рис. 2.4, в, где имеется когерентность, происходит суммирование по фазе двух амплитудных картин Эри. [c.39]

Вычисление ОПФ оптической системы по ее техническим данным производится несколькими методами. В одном из них для учета вклада аберраций предусматривается расчет прохождения большого числа лучей через систему от единичной точки объекта. При равномерном разнесении лучей по апертуре линзы, распределение плотности точек, получившихся в плоскости изображения, дает распределение интенсивностей, соответствующее функции рассеяния точки. Затем преобразование Фурье определяет геометрическую ОПФ системы. Если система свободна от аберраций, геометрическая ОПФ равна единице для всех частот каждая точка объекта будет изображаться точкой. Поправка за дифракцию вносится умножением этой геометрической передаточной функции на передаточную функцию для эквивалентной дифракционно-ограниченной системы, т. е. идеальной системы, свободной от всех недостатков. [c.90]

Некогерентный источник шириной W стягивает угол фо с вершиной на интерферометре, показанном с перпендикулярными рисунку щелями, изменяемое расстояние между которыми равно D. (Величину D можно также рассматривать как расстояние между внешними зеркалами в предьщущем инструменте.) Рассмотрим свет от элементарной полоски шириной dx в точке S источника на расстоянии х от его оси. Пусть у = =/(х)-длина полоски, перпендикулярной рисунку. Поле освещенности от этой полоски вьщеляется в точках В и С и дифрагировавший от В и С свет образует обычную дифракционную картину. (Огибающая интерференционной картины от одиночной апертуры может быть опущена, поскольку требуется рассмотреть только самые ближайшие к оси полосы.) Для расчета интенсивности полос в направлении 0 обратим [c.126]

Рассмотрим вначале пучок с полной пространственной когерентностью. Даже в этом случае пучок с конечной апертурой неизбежно расходится вследствие дифракции. Это нетрудно понять с помощью рис. 1.6. На этом рисунке пучок с постоянной интенсивностью и плоским волновым фронтом падает на экран S, в котором имеется отверстие диаметром D. Согласно принципу Гюйгенса волновой фронт в некоторой плоскости Р за экраном может быть получен путем суперпозиции элементарных волн, излученных каждой точкой отверстия. Мы видим, что из-за конечного размера D отверстия пучок имеет конечную расходимость 9d. Ее значение можно вычис- [c.21]

В физике плазмы рентгеновская спектроскопия применяется для диагностики источников двух типов с большим размером плазменного объема 0,1—1,0 м (например, токамаков) и источников малого размера 0,1—1,0 мм (лазерной плазмы, плазменного фокуса, вакуумной искры). Температура этих источников одного порядка — от единиц до нескольких десятков миллионов градусов, и основная часть линейчатого и непрерывного излучения приходится на мягкий рентгеновский диапазон от нескольких сотен электронвольт до нескольких килоэлектронвольт. В термоядерных установках проводятся исследования Н, Не, Ы, Ве — подобных ионов легких (О, С, Н) и тяжелых (Т1, N1, Ре) элементов, по которым определяются электронная и ионная температуры, ионный состав и состояние равновесия, а также исследуются макроскопические процессы и кинетика плазмы. Исследуемые линии принадлежат ионам примесей, поступающих в плазменный объем из стенок или остаточного газа, поэтому их интенсивность по сравнению с континуумом относительно невелика. Для разделения линий ионов различных элементов и кратностей необходимо разрешение порядка (1 — 3). 10 в отдельных, относительно узких, участках спектра. По изменению интенсивностей линий ионов различных кратностей можно судить об изменениях температуры, плотности и ионного состава плазмы по объему. Для таких измерений спектральная аппаратура должна иметь пространственное разрешение порядка 1 см для токамаков и 1 мкм для лазерной плазмы. Горячая плазма существует непродолжительное время (характерное время изменения параметров плазмы токамаков порядка 1 мс, лазерной плазмы — 10 нс), поэтому приборы должны обладать достаточно большой апертурой и многоканальной системой детектирования. Поскольку большинство координатно-чувствительных детекторов высокого разрешения имеют плоскую чувствительную поверхность, фокальная поверхность спектрометра тоже должна быть плоской, и угол падения излучения к ней должен по возможности быть небольшим. [c.286]

Теоретическое рассмотрение расслоения световых пучков с конечной апертурой проведено в [71] для коллимированных и в [72] для сходящихся и расходящихся пучков. Образование нитей зависит от формы пучка, поскольку определяющая это явление интенсивность меняется в поперечном сечении. Таким образом, в реальном пучке, наряду с его самофокусировкой как целого (крупномасштабная самофокусировка), может развиваться разбиение пучка на нити (мелкомасштабная самофокусировка). При существенном превышении мощностью пучка критического значения мелкомасштабная самофокусировка доминирует. Отметим, что особенности пространственной неустойчивости встречных плоских волн обсуждаются в [73]. [c.104]

S — чувствительность R — разрешающая способность среды R(vx, Vy)—спектр выходного сигнала в системе оптической обработки информации 0(х, (/) —распределение интенсивности на объекте D— апертура линзы, голограммы f — фокусное расстояние К— контраст [c.4]

Чтобы оцепить влияние пятнистости на потери информации в голографической системе, необходимо определить относительную флуктуацию интенсивности в пятнистой структуре по сравнению с изменением интенсивности в изображении, а также спектральный состав пятнистой структуры [26, 30]. Для рассмотренного случая прохождения когерентного света через рассеивающий экран средняя интенсивность равна корню квадратному из среднего квадрата флуктуации интенсивности. Предельный размер пятен, наибольшие частоты структуры определяются дифракцией на апертуре, и поэтому размер пятен обратно пропорционален относительному отверстию оптической системы. [c.71]

Под функцией рассеяния понимается распределение интенсивности в изображении точечного объекта, даваемом исследуемой оптической системой. Если входное воздействие представляет собой дельта-функцию, то распределение интенсивности в изображении такого объекта называется функцией рассеяния. На практике при оценке оптических систем использование двумерной функции рассеяния затруднительно из-за невозможности провести линию сканирования точно через центр пятна рассеяния и необходимости сканирования весьма малой анализирующей апертурой. [c.131]

Передающее устройство, независимо от принципа его действия, позволяет из двумерного распределения интенсивности света 1 х, у) на входе получить одномерный электрический сигнал fi(0 на выходе. Основой этого процесса служит сканирование пространственного распределения интенсивности света анализирующей апертурой /i(e, С) достаточно малых размеров, чтобы получить последовательное во времени изменение освещенности от элемента к элементу и, в дальнейшем, [c.178]

Рассмотрим распределение интенсивности 1(х, у), ограниченное размерами растра Dx vi Dy в направлениях х и у соответственно. Анализирующая апертура сканирует это распределение в направлении л со скоростью Vx, образуя в направлении у последовательный ряд из Ny строк, отстоящих друг от друга на Ay=d. [c.180]

Процесс формирования растра является анизотропным по направлениям вдоль оси X анализирующая апертура движется непрерывно, а вдоль оси у переход от строки к строке происходит дискретно. Естественно, что и математическое описание процессов формирования строки и кадра различны. В первом случае основной операцией будет свертка функций, описывающих анализирующую апертуру и распределение интенсивности, во втором случае — выборка уровней, по которым двигается апертура. [c.180]

Если использовать идеальную точечную сканирующую апертуру, которую можно описать дельта-функцией Дирака, то распределение интенсивности вдоль траектории сканирования с учетом свойств дельта-функции [15, 17] можно представить в виде [c.180]

ЗЕРКАЛЬНОЕ ОТРАЖЕНИЕ —направленное (или ре-гу.иярное) отражение светового луча от гладкой плоской поверхности, при к-ром выполняются осн. законы отражения света. 3. о. происходит, если высота h ми-кpoпopoвiю тeй отражающей поверхности намного меньше длины световой волны Я,. Практически весь свет (>99%) отражается зеркально, если А,<0,01 Я. Поверхность, отражающая свет диффузно в видимой области спектра, в более длинноволновой ИК-области отражает зеркально. Спектральный состав, интенсивность и фаза эл.-магн. волны зеркально отражённого света зависят от условий освещения (угол падения, апертура пучка и др.), оптич. свойств вещества и состояния отражающей поверхности. [c.85]

Рассеяние света в средах. Практически всегда наблюдается Р. с. объектами с большим числом атомных частиц. Картина рассеяния создаётся в результате интерференции излучений вторичных волн отдельными атомными частицами. Из-за большого их числа образуется мелкомасштабное нространственное распределение интенсивности рассеянного света. Практически эта тонкая структура рассеяния никогда не регистрируется, а усредняется, т. к. апертура регистрирующих устройств намного превосходит масштабы структуры. Поэтому Р. с. в средах описывается статистич, методами в форме усреднения по реализациям расположений рассеивающих атомных частиц. [c.280]

Распределение интенсивности излучения на выходной апертуре лазера определяется типом используемого резонатора и модовым составом возбуждаемых в нем колебаний. Его вид для некоторых наиболее часто встречающихся в технологических лазерах случаях приведен в табл. 2.1. В случае одномодовой генерации лазера с устойчивым резонатором на основной моде ТЕМоо это распределение описывается кривой, близкой к распределению Г аусса [c.63]

При генерации на модах высшего порядка распределение, как видно из рис. 1.14, имеет вид пятен или колец. В случае многомодовой генерации распределение интенсивности по выходной апертуре лазера будет определяться конкретным модовым составом и распределением энергии излучения среди этих мод. Варьированием модового состава излучения можно существенно влиять на распределение интенсивности, подбирая его оптимальным образом для конкретных технологических процессов. [c.63]

При измерении температуры вершину петли нити устанавливают против изображения источника излучения. Прибор имеет подвижной ограничитель окуляра с двумя меняющимися апертурами, находящимися между вторым объективом и окуляром. Меньший ограничитель используется, насколько это возможно, дл я уменьшения эффекта диффракции, но при низких температурах для получения достаточно высокой интенсивности необходимо использовать болъшую апертуру без светофильтра — ниже 1000° и применяя светофильтр — при температурах до 1400°. [c.116]

Изменение амплитуды по диаметру картины Эри показано сплошной линией на рис. 2.5, б. Хотя она и напоминает картину в случае однощелевой апертуры (показана пунктиром), характер ее описывается не sin -функцией, а функцией Бесселя. Для нас существенной разницей между ними является то, что первый нуль интенсивности после максимума в центре картины Эри достигается не раньше, чем будет выполнено условие [c.32]

Уравнение (2,06) показьшает зависимость диаметра центрального диска диска Эри) от диаметра апертуры и длины волны света. Размер этого диска по существу и определяет предельное разрешение телескопа. Рассмотрим изображение двух звезд с малым угловым расстоянием 0 (рис. 2.6). Поскольку они являются некогерентными по отношению друг к другу источниками, изображение состоит из двух картин интенсивности Эри. Поэтому возможность разрешения двух звезд зависит от размера дисков Эри и расстояния, на котором они перекрываются. Общепринятое граничное условие, критерий Рэлея, представляет собой расстояние, показанное на рис. 2.4,6 и 2.5, в. Согласно этому критерию, две картины разрешаются, если центр диска Эри одной из них налагается на темное кольцо другой. Это обеспечивает провал на 20% в суммарной кривой интенсивности между пиками (которые предполагаются нами одинаковыми по интенсивности). Величина этого провала, хотя и выбрана весьма произвольной, тем не менее является во многих случаях удобным критерием разрешения. [c.33]

Отметим, что влажность почвы определяется такими факторами, как интенсивность испарения влаги растениями (звапотранспирация), поверхностное испарение, просачивание и впитывание влаги поверхностным слоем. Контроль влажности почв предпочтительно осуществляется в видимом и ближнем ИК диапазонах. Применение активных радиодокаци-онных средств сопряжено со сложностями, возникающими при анализе сигналов, отраженных от земной поверхности. Собственное микроволновое излучение является слабым и для получения достаточного отношения сигнал/шум в данном случае необходимо снижать пространственное разрешение пассивных радиометров. Данное обстоятельство приводит к сложностям интерпретации сигналов, полученных при одновременном приеме собственных излучений почв различных типов. Применение РЛС с синтезированной апертурой для изучения влажности почвы возможно [c.25]

В последнее время интенсивно разрабатываются микроскопы нормального падения по схеме Шварцшильда, состоящие из двух сферических зеркал с МСП [22, 32, 73]. Схема такого микроскопа, работающего с уменьшением, показана на рис. 5.31. Микроскоп состоит из выпуклого и вогнутого зеркал, установленных почти концентрично. Первое зеркало дает уменьшенное промежуточное мнимое изображение, второе его слегка увеличивает. Расчет методом функции оптического пути показывает, что для заданной числовой апертуры А, коэффициента увеличения и расстояния от объекта до первого зеркала существуют такие оптимальные значения радиусов кривизны зеркал и Га и расстояния между центрами их кривизны, при которых сферическая аберрация, кома и астигматизм практически полностью компенсируются. [c.209]

В схеме прибора предусмотрен ряд устройств для юстировки. Так, правильная установка образца, обеспечивающая выход и попадание зеркально отраженного пучка на приемник 10, достигается с помощью системы зеркал 11 и приемника 1, а установка приемника 8 в точку, где собираются отраженные от зеркала 7 лучи, осуществляется визуально с помощью оптического устройства 4, снабженного волоконной оптикой. В ряду приборов отметим установку [42], где реализован относительный метод измерения TIS, и измерение а проводится сравнением с эталонным образцом, среднеквадратичная шероховатость поверхности которого измерена с максимальной точностью. Установка для измерения TIS с фотометрическим шаром фирмы Балзерс схематично изображена на рис. 6.6, где излучение от Не—Ne-лазера 1, проходя прерыватель 2, ослабитель 3 и апертуру 4, падает на поверхность исследуемого образца 5. Зеркально отраженный поток выводится из фотометрического шара через отверстие 9. Интегральное значение рассеянного потока с детектора 8 поступает на синхронный усилитель 6, куда одновременно поступает опорный сигнал падающей интенсивности. Сигнал с синхронного усилителя пропорционален отношению /о//д, входящему в формулу (6.11). Измеренное значение а индицируется на цифровом вольтметре 7. Значения а порядка 0,5 нм были измерены с помощью описанной установки фирмы Балзерс в работе [37]. Как было показано в работе [30 ], метод позволяет проводить измерения а и не дает возможности определения параметров поверхности в плоскости (X, У). Это ограничение метода TIS было преодолено в приборе, в котором была обеспечена возможность измерения углового [c.237]

Таким образом, из всех возможных излучателей, имеющих одинаковые мощности и площади выходных сечений, наибольшей осевой силой света обладают идеальные, что и оправдывает их название. Почему-то порой считают, что для достижения максимальной осевой силы света (или предельной плотности излучения на мишени) нужно формировать гауссово распределение интенсивности. Это не так лучше всего заполнить все выходное сечение излучателя пучком с плоским фронтом и равномерно распределенной интенсивностью. Гауссовы пучки, с точки зрения угловой расходимости, имеют иные достоинства, связанные с тем, что их распределение в дальней зоне описьгоается той же функщ1ей Гаусса, что и в ближней. Она, в отличие от ф)шкций на рис. 1,14, 1.15, не имеет побочных максимумов и очень быстро спадает при больших значениях аргумента. При вписьгоании гауссовых пучков в апертуру не слишком малого размера эти свойства в значительной степени сохраняются иногда это может пригодиться. [c.49]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...