ФИЗИЧЕСКАЯ ГОЛОГРАФИЯ

Все эти новые среды создаются и изучаются для целей физической голографии. В настоящее время становится актуальной задача создания сред специально для цифровой голографии. Они могут обладать меньшей разрешающей способностью, чем среды для физической голографии, но должны быть более чувствительными. Желательно, чтобы запись на таких средах могла осуществляться непосредственно электрическим сигналом без промежуточного преобразования его в световой и могла быть реверсивной. Необходимо также создание многослойных материалов для использования их в качестве комбинированных сред. [c.67]

Свойство тел диффузно рассеивать падающее на них излучение имеет очень большое значение для возможности наблюдать их, регистрируя это рассеянное излучение. Оно является важным фактором и в физической голографии, и, как было показано выше, при синтезе голограмм. Благодаря диффузности объектов их голограммы оказываются устойчивыми к искажениям, способны восстанавливать изображения объекта с любой своей части и передавать большие перепады яркости объекта при ограниченном динамическом диапазоне материала, на котором зарегистрирована голограмма. [c.196]

Но это в будущем, а пока посмотрим, где могут быть использованы возможности физической голографии. Существуют два самостоятельных направления физической голографии. Одно из них - это применение ее в искусстве и в быту, второе - в науке и технике. И в каждом отдельном случае - свои требования к источнику излучения, устройству для регистрации голограмм, оптической схеме установки для записи и восстановления голограмм. [c.61]

Отметим некоторые другие возможности физической голографии. Одна из них связана с изобретением рентгеновского лазера. Его когерентное рентгеновское излучение имеет меньшую длину волны, чем свет. Следовательно, с помощью такого лазера можно получить голограммы микроскопических объектов, возможно даже молекул. Если теперь осветить голограмму видимым лазерным излучением, то можно наблюдать сильно увеличенное объемное изображение микрообъекта. Такое устройство может служить отличным инструментом для ученых, исследующих микроструктуру вещества. [c.63]

Физические голографией называют метод запись [c.377]

Перейдем к описанию теории явления. В основе голографии лежит дифракция света, поэтому для понимания физической сущности записи процессов и восстановления волновых фронтов полезно проследить ее на простейшем примере с привлечением теории дифракции. [c.356]

Установленная формальная аналогия, разумеется, не случайна. Как при голографировании, так и при отображении в линзовой либо зеркальной оптической системе речь идет о преобразовании одной сферической волны (предмета) в другую, также сферическую волну (изображения). Формальный вид закона такого преобразования (линейное преобразование кривизны волновых фронтов) предопределен самой постановкой задачи и никак не связан с конкретным способом его реализации. Любой способ, голографический или линзовый, может только изменить кривизну исходного волнового фронта в определенное число раз и добавить к ней новое слагаемое ), но не более того. Анализ физического явления, призванного осуществить эту процедуру, конкретизирует физический смысл соответствующего множителя и слагаемого и их зависимость от характеристик явления и конструктивных особенностей системы. Последнее оказывается очень существенным при сравнительном рассмотрении разных способов. Как уже упоминалось, применение разных длин волн на первом и втором этапе предоставляет голографии неизмеримо более широкие возможности, чем аналогичный фактор в линзовых и зеркальных системах (различие показателей преломления в пространстве изображений и предметов, иммерсионные объективы микроскопов, см. 97), ибо можно использовать излучение с очень сильно различающимися длинами волн, например, рентгеновское и видимое (когда будет создан рентгеновский лазер). [c.253]

Основные физические идеи голографии были сформулированы Д. Габором в 1948 г. в связи с проблемой повышения разрешающей способности электронных микроскопов. Габор подтвердил свои теоретические соображения экспериментами в оптической области спектра. Однако в силу указанных трудностей голография развивалась очень медленно вплоть до создания оптических квантовых генераторов, излучение которых, по самому принципу их работы, исключительно монохроматично и обладает высокой степенью про- [c.260]

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]

Таким образом, с прикладной точки зрения голография характеризуется способностью к регистрации (записи), хранению и к чрезвычайно быстрому преобразованию огромного массива данных. Именно эти стороны голографии, заложенные в ее физических принципах, обусловили широкую область ее применений для решения самых различных технических и научных задач. [c.269]

Даны сведения об основных научных и практических достижениях голографии в области оптического приборостроения. Рассмотрены устройства голографических приборов общего и специального назначения, их принципы действия, физическая сущность используемых в них явлений, области применения голографических при боров. Может быть полезно работникам различных отраслей науки и техники, интересующимся вопросами п/)именения голографии, учащимся техникумов оптических специальностей, а также может быть использовано при профессиональном обучении рабочих на производстве. [c.2]

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ГОЛОГРАФИИ [c.7]

Прежде чем говорить об особенностях конструктивного выполнения и функционирования голографических приборов, необходимо ознакомиться с физическими основами голографии. Но вначале остановимся на вопросах, касающихся природы света и его свойств. Это позволит дать ответ на вопрос каким же образом волна может нести в себе информацию о предмете [c.7]

Физические основы голографии. Голография обязана своим возникновением основным законам волновой оптики — законам интерференции и дифракции. [c.10]

По мнению авторов, настоящая книга позволяет учащимся познакомиться с рядом примеров научного и практического применения голографии в приборах и устройствах, имеющих отношение к различным областям оптического приборостроения. Полученные знания по устройству голографических оптических приборов, принципу их действия и физической сущности используемых в них явлений следует рассматривать как базисную информацию, на основе которой каждый желающий сможет углубить свои знания в данной области техники. Для. этого читатель должен обратиться к научно-технической литературе, в которой описаны именно те приборы, на производстве или. эксплуатации которых он специализируется. [c.121]

ГИДРОДИНАМИКА (—раздел гидромеханики, в котором изучаются движение несжимаемых жидкостей и их воздействие на обтекаемые ими твердые тела магнитная — раздел физики, в котором изучается движение электропроводящих жидкостей или газов (плазмы) с электромагнитным полем физико-химическая — раздел физической химии, в котором изучаются закономерности гетерогенных процессов в системах с конвекционным теплопереносом и массопереносом) ГИСТЕРЕЗИС [различная реакция физического тела на некоторые внешние воздействия в зависимости от того, подвергалось ли это тело ранее тем же воздействиям или подвергается впервые диэлектрический — различие в значениях поляризации сегнето-электрика при одной и той же напряженности внешнего электрического поля в зависимости от значения предварительной поляризации упругий — различие в значениях деформаций в теле при одном и том же механическом напряжении в зависимости от значения предварительной деформации тела ] ГОЛОГРАФИЯ — область науки и техники, разрабатывающая методы регистрации и воспроизведение информации об объекте, основанные на использовании интерференции волн [c.228]

Физические принципы акустической голографии. Осн. принцип г. а. аналогичен оптич. голографии, вначале регистрируется интерференц. структура (картина) [c.512]

Прошло немногим более 20 лет со времени изобретения лазеров, но уже сейчас трудно даже перечислить все физические, химические и технологические стороны их применения. Так как теперь никто не может позволить себе безапелляционно заявить, что какая-либо из областей применения лазеров наиболее важная, ограничимся следующими положениями, каждое из которых бесспорно оптика — одна из важнейших областей лазерной физики голография — одна из важнейших областей оптики оптика голографических и более широко дифракционных элементов — одно из важнейших направлений голографии. [c.3]

В первых экспериментах по оптической пространственной фильтрации использовались комбинированные фильтры, состоящие из двух отдельных фильтров чисто амплитудного и чисто фазового [173, 204]. Методы цифровой голографии позволяют синтезировать оптические пространственные фильтры с комплексной функцией пропускания, записанные на одном физическом носителе. [c.142]

Математическая основа записи и восстановления волнового фронта или голографии заключается в следующем. Пусть А х, у) и В х, у)—комплексные амплитуды двух волн в плоскости Р2 х, у). Одну из волн, например А х, у), называют опорной, а другую В х, у) — сигнальной. Их общая амплитуда в плоскости Рг равна А х, у)+В х, у). Любой физический детектор, помещенный в плоскость Р2, зарегистрирует только суммарную интенсивность [c.22]

Выражение (7.4.1) составляет математическую основу метода апостериорной обработки фотоизображений. Изображения, полученные под влиянием таких искажающих факторов, как дефокусировка — смаз, наличие аберраций и некоторые другие, описываются с помощью интеграла (7.4.1) при условии, что известна эквивалентная импульсная характеристика изображающей системы, учитывающая влияние искажающих факторов. Физическая основа рассматриваемого метода состоит в возможности решения интегрального уравнения (7.4.1) относительно 0(х, у) методами когерентной оптики и голографии. Действительно, уравнение (7.4.1) в частотной области имеет вид произведения [c.245]

С точки зрения голографии наиболее важным свойством источника излучения является степень его когерентности. Когерентность можно определить как способность колебаний различных точек волнового поля к взаимной интерференции. Физическая основа ограничения условий существования явления интерференции заключается в том, что цуги волн излучения, испускаемого атомами, ограничены. [c.75]

Внедрение лазеров в практику физического зксперимента существенным образом способствовало интенсивному развитию голографии. Это представляется вполне естественным, поскольку именно при реализации процесса голографической регистрации волнового фронта в наиболее полной мере используется такое уникальное свойство лазерного излучения, как высокая степень пространственной и временной когерентности. Успешному построению теории голографических процессов способствовали применение, с одной стороны, хорошо развитого аппарата дифракционной теории формирования изображений и, с другой, - достижения статистической оптики и теории частичной когерентности. [c.7]

Работы, относящиеся к области исследования путей практического использования голографии сфокусированных изображений, начали появляться с 1970 года, когда были уже достаточно полно изучены физические основы метода. Определенное количество этих работ (см. [40, 51-53]) было посвящено вопросам улучшения качества изображения в микроскопии. В частности, использование голографии сфокусированных изображений, как показано в [53, 57], позволяет устранять спекл-шум в восстановленном изображении путем некогерентного восстановления полихроматическим излучением. При таком восстановлении область когерентности становится меньше размеров предельно разрешаемого пятна в изображении, и в каждом таком пятне уже не происходит когерентного сложения света, порождающего спекл-эффект. [c.11]

Использование цифровых вычислительных устройств для анализа, синтеза и моделирования волновых полей служит альтернативой аналоговым методам, в том числе методам физической голографии. Оно обещает реализацию преимуществ, присущих цифровой технике обработки сигналов высокой точности и абсолютной воспроизводимости обработки, простоты изменения параметров и самого алгоритма обработки, возможности реализации сложных нел1шейных и логических преобразований, доступности результатов и простоты вмешательства на любой стадии обработки. Цифровые методы особенно естественны, если требуется получение количественных результатов. [c.4]

Покажем, что все указанные способы регистрации комплексных величин эквивалентны введению в голограмму перед ее ре-гистраццей пространственной несущей аналогично тому, как это делается в физической голографии [81]. Пусть F (г, s) — матрица комплексных чисел, описывающих синтезированную [c.71]

В физической голографии такого равномерного распределения энергии света по площади голограммы добиваются применением диффузной подсветки. При цифровом синтезе голограмм диффузнук [c.88]

Такое повторение каждой голограммы по горизонтали используется также и в физической голографии для получения гипостереоскопического изоб-ргжения [186], кода для уменьшения эффективной базы зрения голограммы реального объекта повторяются в горизонтальном направлении. Отметим, что, поскольку при синтезе голограмм расположение объекта и наблюдателя можно произвольно изменять, аффект гипостереоскопичности, т. е. увеличения эффективной базы стереоскопического зрения, нетрудно получить при выборе ракурсов для синтеза голограмм. [c.122]

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]

Цифровая голография — ото анализ, синтез и моделирование волновых полей средствами цифровой вычислительной toxfihkh. Анализ полей — это измерение физических параметров объектов [c.3]

В настояш ее время предложено два подхода к построению таких последовательностей. В работе [125] описан класс универсальных диффузоров, обладаюш,их тем свойством, что они имеют точно постоянные значения отсчетов интенсивности их голограмм Фурье или Френеля. Эти диффузоры хороши сами по себе, но в сочетании с произвольным объектом не обязательно дадут наилучший результат при восстановлении киноформа этого объекта. Способ построения диффузоров, согласованных с объектом, описан в [140], где для синтеза киноформа предлагается интерацион-ная процедура подбора последовательности фаз, постепенно уменьшаюш ая разброс значений отсчетов интенсивности голограммы данного объекта. Сравнение разного типа диффузоров для синтеза голограмм для голографических запоминаюш их устройств рассматривается в [170]. В цифровой голографии идея регулярного диффузора может найти свое наиболее полное воплош ение, поскольку здесь не возникает проблемы его физической реализации. [c.110]

Изобретение оптической голографии радикальным образом решило проблему консервации видеоинформации об объемных телах и визуализации этой информации. Поскольку голограмма регист-рует в принципе все световое поле, рассеиваемое объектом, она способна создать полную зрительную иллюзию объекта при ее восстановлении. В отличие от традиционных (фотографические и телевизионные) средств визуализации, где при наблюдении изображения наблюдатель видит одновременно и его физический носитель (экран, бумага и т. п.), при восстановлении голограммы наблюдаемое изображение объекта оторвано от той среды, на которой записана голограмма. Поэтому наблюдать изображение объекта с помощью голограммы почти так же удобно, как и сам объект в естественных условиях. [c.116]

Среди различных методов физических измерений интерферометри-ческие методы занимают особое место, как одни из самых тонких и точных. Это обусловило их широкое применение при изучении механических деформаций, в диагностике и исследованиях плазмы, при точных измерениях профилей тел и расстояний до них. Значительно расширила круг задач, эффективно решаемых интер-ферометрическими методами, голография [58]. [c.176]

Можно определить следующие области применения голографии в качестве изобразительного средства в технике передачи и обработки информации, включая применения в радиодиапазоие и ультраакустике, в особенности гидроакустике в кибернетике, автоматике и вычислительной технике как средство исследования в оптическом и физическом приборостроении, в технологии. [c.259]

Успешное перенесение этих приемов из спекл-интерферомеории в голо-графическую служит еще одним подтверждением упомянутой общности и позволяет с единых позиций подходить к анализу физического механизма голографии и оптики спеклов. [c.6]

Книга адресована в первую очередь специалистам, интересующимся физическим механизмом голографии сфокусированных изображений и спекл-интерферометрии, применяющим методы голографии и оптаки спеклов для решения технических задач и заинтересованным в том, чтобы зта методы устойчиво работали в практаческих условиях. [c.6]

К настоящему времени методы голографии легли в основу новых направлений исследования, представляющих значительный научный и прикладной интерес. Универсальность принципа голографической регистрации, основанного на общности явлений интерференции и дифракции для волновых процессов различной физической природы и различной частоты, открыла ранее недоступные возможности наблюдения этих процессов, связанные с реализацией голографии в рентгеновском, инфракрасном, радиоволновом диапазонах спектра электромагнитных колебаний, на ультразвуковых волнах, квазичастицах различной природы, а также на дебройлевских волнах частиц. [c.7]

Здесь можно рассчитывать на выявление новых данных относительно особенностей воспроизведения фазы спеклограммами, регистрируемыми в разных областях объектного поля, в частности применительно к обращению волнового фронта, а также относительно свойств диффузно рассеянных волн, формируемых в высших максимумах дифракции применительно к интерференционным измерениям. Интересные результаты может дать дальнейшее исследование процессов пространственной фильтрации в голографии и оптике спеклов применительно к разделению информации о различных составляющих сложного перемещения объекта, а также развитию методов обработки информации и анализа структуры поверхности. Все зто должно привести к более глубокому осмыслению физической общности голографической и спекл41нтерферометрии, уточнению их метрологичес-юсх возможностей. Углублению представлений о физическом механизме голографической интерферометрии, безусловно, будет способствовать изучение тонкой структуры спеклчюлей и ее роли в изменениях видности голографических интерферограмм. [c.217]

В целом учет физических свойств, присущих голограммам сфокусированных изображений и спеклограммам, позволяет с №лее обцщх позиций подходить к рассмотрению теоретических вопросов голографии и когерентной оптики, расширяет круг представлений об их возможностях и перспективах дальнейшего развития. [c.217]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...