Понятие о голографии

Следующим этапом было введение понятия голографии в рассеянном свете. В этом случае между источником света и объектом помещают рассеиватель, например матовое стекло, благодаря чему значительно расширяется полоса пространственных частот и, как следствие, возникает избыточность. Все это приводит к эффективному устранению шума, который до этого ухудшал качество голографии. В результате не только существенно смягчились крайне жесткие требования к чистоте метода, но и повреждения больших участков голограммы теперь не могут приводить к заметным искажениям восстановленного изображения. На этом этапе голография приобрела хорошо известное свойство, заключающееся в том, что с любой части голограммы можно восстановить полное изображение. Наконец, голографический процесс был обобщен нами на случай записи излучения, рассеянного реальными отражающими трехмерными объектами. Здесь почти не развивалась новая теория, но был разработан существенно новый экспериментальный метод. Теперь, для начала, голография переместилась с обычного стола на гранитную скамью, поскольку с введением отражающих объектов, а также из-за большой разницы между оптическими путями опорного и объектного пучков значительно возросли требования к стабильности. [c.20]

Поворотным моментом в развитии понятия динамической голограммы явилось осознание того важнейшего факта, что в динамической голографической сред записывающие световые пучки сами испытывают дифракцию на записываемой голограмме. Последнее, в частности, существенным образом меняет весь процесс голографической записи, поскольку записываемая голограмма, оказывая влияние на записывающие пучки, изменяет ход своей дальнейшей записи и т. д. Вместе с этим наличие таких эффектов позволяет рассматривать динамические голографические среды как частный случай нелинейно-оптических сред, в которых наблюдается эффект типа рассеяние света на свете [6.4]. Как будет показано ниже, подобный более адекватный подход к ФРК как к динамической голо-графической среде требует отказа от традиционных голографических характеристик типа т] и S и перехода к новым параметрам. В последующем анализе нами в качестве такой универсальной характеристики будет использоваться комплексная константа взаимодействия Y, которая при учете ее зависимости от величины частотной расстройки между записывающими световыми пучками Аю позволяет описывать самый широкий круг явлений динамической голографии. [c.104]

Данная глава и будет посвящена важнейшим эффектам динамической голографии. Однако для введения основных явлений и понятий мы начнем с рассмотрения дифракции интерференционной картины на заданной согласованной фазовой голограмме (см. также [6.5, 6.7]). [c.105]

Голография возникла в 1948 г., когда английский физик Габор впервые ввел понятие голограммы, т. е. системы полной записи пространственной структуры световой волны (по амплитуде и по фазе) путем наблюдения интерференции между дифрагированной волной, идущей от предмета, и однородным когерентным фоном. Габор доказал, что такая система регистрации обладает свойством обратимости, позволяющим на второй ступени восстановить изображение предмета. Использование вспомогательного когерентного фона или когерентной подсветки является отличительной чертой любой схемы, применяемой в голографии. Идея о голограмме пришла Габору не случайно опираясь на интуитивные информационные положения, он был глубоко убежден в возможности извлечения информации о предмете из дифракционной картины, которая всегда содержит эту [c.5]

Все эти эксперименты и их результаты пригодятся нам для понимания принципов физической и цифровой голографии. Перейдем теперь к количественной оценке волн, для чего используем такое понятие, как колебания. Каждый хорошо знаком с колебаниями маятника, струны или камертона. Прикрепим к концу маятника кисточку с темной краской, а под ней расположим лист чистой бумаги (рис. 9). Зададим колебания маятнику, а лист бумаги будем равномерно двигать в направлении, перпендикулярном к плоскости качания маятника. Кисточка вычертит кривую, которая может многое рассказать о маятнике. [c.16]

Имя У. Кока уже известно советскому читателю по его книге Звуковые и световые волны . В своей новой книге Лазеры и голография У. Кок доходчиво и просто рассказывает об основных понятиях и проблемах когерентной оптики. Дифракция, когерентность и удивительные свойства голограмм в изложении Кока станут понятными даже неподготовленному читателю. Особенно заинтересует книга студентов младших курсов и старшеклассников. [c.4]

Это обстоятельство особенно хорошо должны уяснить молодые ученые и инженеры. На примере голографии, которая, несомненно, принесет большую пользу человечеству в будущем, наглядно видно, что всегда есть возможность высказать новые ценные идеи на основе старых понятий. Чтобы внести весомый вклад в научно-технический прогресс, вовсе не обязательно использовать достижения наиболее передовых отраслей науки даже сегодня, чтобы сказать новое слово в бурно развивающейся технике, изобретательному человеку порой достаточно глубокого понимания всего лишь относительно простых процессов. [c.6]

В этой главе мы попытаемся рассказать о голографии, оперируя самыми простыми понятиями. Мы рассмотрим голографию как фотографическую запись интерференционной картины двух наборов световых волн. Особенности голографии более подробно будут описаны в последующих главах. [c.9]

В главе I, рассматривая процесс получения голограмм, мы пользовались такими довольно расплывчатыми понятиями, как пучок света, отклоненный вверх и пучок света, отклоненный вниз . Поскольку явление дифракции занимает в голографии очень важное место, постараемся изучить его подробнее и дать ему более строгое определение. [c.59]

Голография возникла первоначально как метод регистрации волнового фронта с записью амплитуды и фазы световой волны в виде интерференционной Катины. Характерная ее особенность, которая в литературе неизменно подчеркивалась, заключалась в том, что для формирования изображений не было необходимости применять линзы. Поэтому с понятием голография связьшалось представление о безлинзовой фотографии или безлинзовом методе регистрации изображений. [c.7]

Понятие о голографии. Существует прнпципиально новьп" метод фотографирования , ли[иеиный вышеперечисленных недостатков. Этот новый метод, называемый голографией (при переводе с греческого означает полная запись ), был развит английским ученым Деннисом Габором в 1947 г. За этот метод в 1971 г. ему была присуждена Нобелевская премия [c.205]

Несмотря на вовлечение большого числа ученых в исследования по голографии, далеко не все вопросы, связанные с ней, поняты и осмыслены достаточно глубоко. В настоящее время издано достаточно много монографий и обзоров по голографии (например, [5—10]), и многие вопросы и разделы голографии в них изложены основательно. Можно, однако, отметить, что разные специалисты по-разному дают определение голографии. Часто проводимое сопоставление голографии и фотографии приводит к сужению определения голографии. Не отражает особенностей голографии двухступенчатость [c.9]

Очевидно, что во многих случаях когерентная оптическая система открывает возможность осуществления более гибких операций над изображениями, чем некогеренгная система. И это хорошо видно на примере таких систем, как радиосвязь и голография. В следующих разделах главы будут рассмотрены основные понятия, которые используются в когерентной оптической системе. [c.90]

МОЖНО, применяя принцип Гюйгенса - Френеля, рассчитать структуру дифракционной картины изображения точечного источника. Если рассматривать слабо сходящийся поток (угол X. мал), можно показать, что принцип Гюйгенса - Френеля идентичен тому, что в математике называют преобразованием Фурье. Следовательно, мы можем называть дифракционую картину S преобразованием Фурье распределения амплитуд и фаз на поверхности фронта волны. Соответственно можно рассчитать распределение амплитуд и фаз на поверхности волнового фронта, если известно распределение амплитуд и фаз на дифракционной картине. Распределение амплитуд и фаз на поверхности волнового фронта является обратным преобразованием Фурье распределения амплитуд и фаз в плоскости дифракционной картины. Этими двумя понятиями широко пользуются и в физической, и в цифровой голографии. [c.37]

Все это за последние 25 лет привело к значительному развитию оптики, существенно расширились ее приложения. Начало этому процессу было положено важными работами, приведшими к созданию квантовых генераторов излучения. Наряду с фундаментальными работами по мазерам и лазерам советскими физиками внесен большой вклад в развитие многих важных разделов оптики. Напримбр, таких, как рассеяние света, голография, оптические системы, нелинейная оптика и т. д. В этом развит оптики фундаментальные основы ее, естественно, не претерпели существенных изменений. В ряде случаев они были прояснены, а в других случаях — обогащены проникновением понятий, методов, математических приемов и т. д. из других областей науки (например, теории случайных процессов, физики линейных и нелинейных колебаний, матричньк методов расчета и т. д.). [c.9]

Прежде чем перейти к рассмотрению собственно голографической интерферометрии, остановимся в гл. 2 на некоторых основных положениях дифференциальной геометрии и механики сплошных тел, а в гл. 3 — на принципах формирования изображения в голографии. В гл. 2 приводятся сведения, которые являются основой изложения всей книги. В гл. 3 рассматривается с одной стороны, получение исследуемых волновых фронтов, и, с другой стороны, детально. анализируются свойства изображения, в частности, аберрации, которые могут возникать, если оптическая схема, используемая при восстановлении, отлична от х ы регистрации. В этой же главе показано взаимопроникновение понятий механики и оптики. Затем в основной части книги — гл. 4 — исследуется процесс образования интерференционной картины, обусловленной суперпозицией волновых полей, соответствующих двум данным конфигурациям объекта, и обратная задача — измерение деформаций объекта по данной интерференционной картине. В ней, во-первых, показано, как определяют порядок полосы, т. е. оптическую разность хода интерферирующих лучей, и как отсюда находят вектор смещения. Во-вторых, рассмотрены некоторые характеристики интерференционных полос, их частота, ориентация, видность и область локализации, которые зависят от первых производных от оцтйческой разности хода. Затем показано изменение производной от смещения (т. е. относительной деформации и наклона). В-третьих, определено влияние изменений в схеме восстаноэле ния на вид интерференционной картины и методы измерения. Наконец в гл. 5 кратко приведены некоторые возможные примеры использования голографической интерферометрии для определения производных высших порядков от оптической разности хода в механике сплошных сред, [c.9]

Вопросами изучения влияния когерентности занимались известные физики А. Майкельсон, Ван-Ситтерт, Л. И. Мандельштам, Д. С. Рождественский. Современное состояние оптических представлений и особенно появление лазерных источников света и новой области физической оптики — голографии — потребовали более тщательного подхода к проблеме когерентности. Введены новые понятия, подробно рассматриваются свойства частично когерентных и частично некогерентных волн. По (1.12) видность интерференционной картины V == I соответствует идеальному случаю если бы источник света был строго монохроматичным и точечным. Однако такая видность реально не наблюдается по следующим причинам [c.20]

До сих пор я говорил только о го.лограмме, получаемой от простого точечного объекта. Голография сложных объектов, таких как статуэтки и шахматные фи1гуры, обычно используемых для демонстрации оптической голографии, может быть легко понята, если представить себе, что сложные поверхности этих объектов образуются из множества точечных. [c.117]

Описанный выше способ контроля реакторов называется также поисковым контролем, поскольку он применяется для выявления отражателей (дефектов). Вопрос локализации отражателей при поисковом контроле описан в работе [1392]. Еслн какое-либо показание, обнаруженное при поисковом контроле, ввиду своей амплитуды или длины регистрации должно быть исследовано более подробно, то для его анализа используют другую систему, например фокусирующие искатели (см. главу 19) или установку для акустической голографии ([397, 459] см. также главу 13). Такой метод анализа был уже описан [1362]. Понятие классификации отражателей включает в себя определение гипа отражателя, например плоский он или объемный, как составную часть анализа [1297, 1397, 1423]. Определение глубины отражателей описано в главе 19 и в работах [579, 397] метод ALOK для атомных электростанций описан в работах [100, 102, 391] анализ отражателей освещается и в работе [225]. [c.589]

Термин голограмма впервые использовал в своих работах Габор. Для голограммного процесса, конечно, можно придумать много названий, например голограмметрия. Джордж Строук, пионер исследований в этой области, предложил термин голография. Этот термин и стал общепринятым. Читатель получит общее представление о голографии из первой главы, где дано описание голограммного процесса в двух простых формах. Далее он познакомится с некоторыми основными понятиями волнового движения — когерентностью, дифракцией, интерференцией, а также устройством и работой лазеров. И наконец, собственно голограммы и их основные свойства рассматриваются в последней главе. [c.8]

Поскольку газовые лазеры излучают наиболее высококогерентный свет, то в основном они и используются в голографии. Но и среди газовых лазеров можно найти такие, характеристики которых наиболее высоки. Существенной характеристикой лазеров является расстояние, на котором частотная когерентность света, то есть длина когерентности, практически не меняется. Особенно важно знать длину когерентности, когда мы используем лазеры в голографии. Рассмотрим подробнее, что означает введенное нами понятие. [c.56]

Таким образом, Лейт все еще работал с двумерными предметами и, естественно, получал двумерные изображения. К тому же о своих экспериментах в голографии он говорил на языке теории связи и радиолокации в конце книги мы укажем на близкое сходство между голографией и когерентными радарами (радиолокационными станциями). Спустя некоторое время Лейт и его группа применили понятия и принципы техники связи к трехмерным рефлексным голограммам. В то же время Дж. Строук рассматривал голограммы как дифракционные приборы. В лекциях, изданных Мичиганским университетом в 1964 году, он описал, как световые волны, отраженные на фотографическую пластинку двумя смежными слегка наклонными плоскими зеркалами, образуют фотографическую решетку и как при замене одного из двух зеркал трехмерным предметом получается голограмма, позволяющая восстанавливать трехмерное изображение этого предмета. Некоторые ученые с трудом соглашались с точкой зрения Лейта и Строука. Так, во время дискуссии развернувшейся по докладу Строука о голографии, прочитанному в Риме в сентябре 1964 года, один крупный итальянский ученый сказал Световой луч не может нести информацию о трехмерном предмете, поскольку такой предмет описывается тремя степенями свободы, тогда как световой луч характеризуется только двумя степенями свободы . Хотя на первый взгляд его возражение кажется логичным, только знакомства с рис. 15 вполне достаточно, чтобы понять, что трехмернун информацию можно записать с помощью голограммного процесса на двумерной поверхности. [c.101]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...