Возможности физической голографии

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]

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]

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]

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]

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]

В 1976 г. вышла монография авторов Б. Ф. Федорова и Р. И. Эльмана Цифровая голография - первая книга, в которой были изложены методы синтезирования голограмм на ЭВМ и воспроизведения с них изображения машинным и оптическим методами. Появлению этой книги способствовал Ю. Н. Денисюк, на семинарах которого авторы докладывали результаты своей работы. Он отметил тогда, что цифровая голография как метод моделирования голографии физической может явиться стимулом в ее развитии. Стало возможным создание искусственных объемных картин, рожденных с помощью ЭВМ. Получили дальнейшее развитие когерентные оптические методы распознавания. [c.4]

В предлагаемой книге авторы стремились передать читателю свою увлеченность голографией. Они популярно, но в то же время достаточно полно рассматривают широкий круг вопросов от современных представлений о природе света, принципов работы лазера до физических основ голографии с ее достоинствами и недостатками, возможностями ее использования сегодня и в ближайшем будущем. [c.4]

Цифровая голография дает большие возможности мощного и гибкого машинного анализа процесса формирования голограммы и возможность органической стыковки вычислительного звена модели с реальными физическими звеньями на уровне исходного изображения, голограммы и воспроизведенного изображения. [c.8]

Цифровая голография как метод реализации голографического процесса с помощью ЭВМ стала возможной благодаря наличию детально разработанного математического аппарата, адекватно описывающего волновое поле при формировании голограммы и восстановления изображения. С этих позиций цифровую голографию можно рассматривать как метод моделирования голографии физической. [c.113]

Появилась резонансная голография. Голография с записью в резонансных средах, в которой пространственная память голограммы органически объединена с временной памятью фотонного эха, открывает принципиально новую возможность запоминать и затем точно воспроизводить динамические процессы, связанные с изменением состояния во времени и пространстве. В дальнейшем это явление станет, по мнению ряда ученых, основой для создания нового сверхскоростного инструмента регистрации физических процессов и воздействия на них. [c.138]

Выше уже упоминалось, что физические принципы голографии основываются на явлениях интерференции и дифракции света. Возможность регистрации фазы волнового фронта видна, например, при рассмотрении явлений двухлучевой интерференции. Известно, что результат интерференции зависит от разности фаз интерферирующих колебаний, и амплитуда резуль- [c.372]

В 1947 г. английский физик Д. Габор впервые продемонстрировал возможность получения изображения без использования традиционных оптических элементов. Им был предложен новый метод записи и восстановления объектного поля, основанный на использовании явлений интерференции и дифракции света. Так появилась новая область физической оптики — голография. Это слово, в переводе с греческого, обозначает полная запись . [c.300]

Голография также оказалась эффективным способом получения и хранения детальных записей биологических и физических явлений. Появляется возможность проведения многих оптических исследований вторично на натуральном объекте также можно проводить тщательные сравнения образцов, зарегистрированных в совершенно разное время. Пословица, говорящая, что лучше раз увидеть, чем сотню раз услышать, может быть перефразирована, что лучше иметь одну голограмму, чем сотню фотографий. [c.106]

Возможно, читатель уже подумал, что раз голография состоит в регистрации интерференционной картины, то у нее должно быть много общего с интерферометрией, традиционной областью физической оптики. Это сходство, конечно, не случайно. Единственное основное различие между голографией и обычной интерферометрией состоит в том. что в голографии, как правило, регистрируется чрезвычайно сложная ин- [c.106]

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]

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]

Прямое голографирование открывает уникальные возможности в фотограмметрии компактных объектов. Глубина резкости восстановленного мнимого изображения зависит лишь от параметров используемого когерентного излучения, и ею можно управлять в соответствии с рассматриваемой задачей. В стереофотографии с целью получения большой глубины резкости прибегают к компромиссу, теряя в разрешении. Множество перспектив голографического изображения облегчает измерение координат точки, увеличивает точность и делает процедуру измерения менее утомительной. Эту операцию может выполнить даже человек с монокулярньий зрением, что было бы невозможно в стереофотограмметрии. На рис. 2,6 приведен пример получения контуров при монокулярном зрении. Однако голография имеет свои собственные ограничения. Если фотограмметрия, проводимая с помощью стереофотографии, не имеет ограничений на размер исследуемого объекта, то геометрические и физические аспекты голографии вместе с требованием к когерентному освещению накладывают определенные ограничения на размер объекта. При измерениях голографического мнимого изображения используется масштаб лишь один к одному и нельзя добиться увеличения, не исказив при этом восстановленное изображение. В этом смысле стереофотограмметрия имеет определенные преимущества перед непосредственным голографированием. Однако способность регистрировать и обмерять трехмерные объекты без нарушения масштаба открывает новые возможности и делает голографию ценным дополнением к фотограмметрии компактных объектов. Курц и др. [71, а также Микэйл и др. [8] сделали хороший обзор работ, выполненных на эту тему. [c.682]

Голография, позволившая реализовать полный опыт в оптике, предоставляет экспериментатору новые необычайные возможности, которые позволяют пересмотреть многие проблемы физической оптики. Наиболее интересная возможность состоит в том, что наблюдатель может корректировать оптические свойства прибора, используемого в эксперименте, после того как эксперимент полностью закончен, т. е. апостериорно. Так, напрц- [c.6]

Возможно получение свертки более чем двух функций, которая также имеет физический смысл, в частности в оптике (в интерферометрии, спектроскопии, голографии и т. д.). Например, функция пропускания W[a), или аппаратная функция интерферометра Фабри — Перо, в зависимости от волнового числа о= = 1Д, где % — длина волны света в сантиметрах, определяется, согласно Шаббалю [6], следующим уравнением [c.201]

В последние два десятилетия не менее значительны достижения в области волновой оптики, связанные с расцветом нового направления физической оптики — голографии. В 1947 г. английский физик Денис Габор предложил новый метод записи и восстановления волнового поля объекта. Особенностью метода Габора является возможность регистрации на фотоэмульсии как амплитуды, так и фазы объектной волны, что принципиально отличает его от фотографии, где регистрируется только амплитудная информация. В голографическом методе объект отображается в виде интерференционной структуры — голограммы. Этот метод можно назвать интерференционнодифракционным способом записи и восстановления волнового поля. Крупнейший вклад в голографическую науку внесли научные работы Ю. Н. Денисюка голограмма Денисюка формируется во встречных пучках и является трехмерной, а не двумерной, как это имеет место в случае голограммы Габора. Такая голограмма обладает рядом новых свойств, в том числе и ассоциативной памятью. [c.14]

Голограммы Фурье и Френеля. Методы цифровой голографии начали разрабатываться в конце 60-х годов в связи с широким проникновением в оптику компьютеров и средств машш-шой графики. Появление компьютеров дало реальную возможность для численного расчета амплитудно-фазовых характеристик светового поля в плоскости элемента, исходя из характеристик восстанавливаемого объекта. Развитие средств машинной графики предоставило возможность для записи закодированных значений рассчитанной функцш-1 пропускания голографического элемента на физическом носителе. Методы цифровой голографии открыли возможность синтезировать голограммы объектов, заданных математически. В настоящее время количество публикаций по цифровой голографии исчисляется тысячами. Основополагающими работами след -ет назвать работы [3-9. [c.20]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...