Метод физической оптики

Подробный обзор приближенных методов решения задачи дифракции волн на эшелетте дан в 132]. Эти методы применимы для малых глубин канавок (метод Рэлея, метод малых возмуш,ений) либо при очень коротких длинах волн и условии, что направление распространения одной из гармоник поля близко к направлению луча, зеркально отраженного от грани зубца эшелетта (метод Бреховских, метод физической оптики). В строгой постановке задача дифракции волн на симметричном эшелетте с углом 90° при вершине зубца впервые рассмотрена в 1962 г. методом частичных областей, приемлемым лишь при нормальном падении первичной волны [44]. [c.142]

Эта структура может быть названа первичной. Ее можно уточнить введением так называемой вторичной дифракции дифракционные лучи, уходящие от верхнего края, дифрагируют на нижнем крае, и наоборот, лучи от нижнего дифрагируют на верхнем. Лучи вторичной дифракции расходятся веером во все стороны, в том числе и в зоны полутени, интерферируя с полутеневым полем, и в направлении от нижнего края к верхнему и наоборот, возбуждая дифракционные лучи третичные и т. д. Таким образом, геометрическая теория дифракции позволяет проследить весь процесс формирования дифракционного поля, чего нельзя ожидать, например, от метода физической оптики. [c.248]

Метод физической оптики [c.234]

Метод физической оптики 235 [c.235]

Метод физической оптики 239 [c.239]

Метод физической оптики 241 [c.241]

Метод физической оптики 243 [c.243]

Метод физической оптики 245 [c.245]

Метод физической оптики 247 [c.247]

Метод физической оптики 249 [c.249]

Метод физической оптики 251 [c.251]

Метод физической оптики 253 [c.253]

Методы физической оптики достаточно сложны и рациональное использование их, обеспечивающее получение максимальной информации, требует от исследователя не только определенных теоретических, но и практических навыков работы по настройке и использованию оптико-физических приборов и устройств. Необходимо знать принципы работы этих приборов, их оптические и метрологические характеристики, а также уметь правильно выбрать условия регистрации и обработки оптического сигнала в зависимости от поставленной задачи, вида сигнала, типа используемого прибора и т. д. Только в этом случае оптик-экспериментатор сможет грамотно использовать соответствующую аппаратуру для измерений. [c.6]

Формула (12.5) дает строгий результат, если на границе области значения и д Шп известны точно. В задачах дифракции, решаемых методами физической оптики, вместо точных значений поля и его производной на границе принято использовать приближенные величины, которые имели бы место в этих точках пространства в отсутствие объекта дифракции. Такое приближение хорошо оправдывает себя, если линейные размеры объекта существенно больше длины волны. [c.174]

Значение уравнения в частных производных Гамильтона в теории распространения волн. Выше было выяснено, что уравнение в частных производных Гамильтона (8.7.17) в оптике выражает принцип Гюйгенса в дифференциальной форме. Хотя принцип Гюйгенса основан на предположении о волновом характере движения, построение с помощью этого принципа последовательности волновых фронтов является методом геометрической, а не физической оптики. Для того чтобы более глубоко изучить связь между уравнением в частных производных Гамильтона и принципами физической оптики, мы несколько преобразуем определение волнового фронта. До сих пор мы рассматривали волновые поверхности в связи с распространением элементарных световых возбуждений в геометрической оптике, однако они имеют не меньшее значение и в физической оптике при изучении распространения световой волны определенной частоты. При этом волновые поверхности могут быть определены как поверхности равной фазы. Скорость распространения света является в то же время скоростью распространения фазового угла, например ф, в направлении, перпендикулярном волновым поверхностям. [c.315]

Асимптотическое значение коэффициента полного ослабления для больших частиц оказывается в два раза большим, чем это следует из обычных соотношений геометрической оптики. Рассматривая физическую природу этого явления, предварительно заметим, как определяется эффективное сечение или коэффициент ослабления лучей методами геометрической оптики. [c.40]

К. С. Шифрин [Л. 73] показал физическую природу этого явления. Останавливаясь на нем, предварительно заметим, как определяется эффективное сечение ослабления, или коэффициент ослабления, методами геометрической оптики. Для небольшого количества частиц в единице объема, не перекрывающих друг друга, или для единичной частицы, эффективное сечение ослабления может быть в этом случае определено по соотношению между суммарной площадью поперечного сечения частиц и площадью нормального сечения падающего пучка лучей. При этом принимается, что дифракция на больших частицах отсутствует, и ослабляется (рассеивается и поглощается) лишь та доля падающего излучения, которая приходится на площадь поперечного сечения частицы. [c.157]

В книге дан краткий исторический обзор перехода от международного прототипа метра к определению его через длину световой волны и изложены основные понятия физической оптики, необходимые для правильного понимания нового метода определения метра. [c.2]

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]

Голография относится к оптическим методам, в которых используются явления физической оптики. В то же время она относится к способам получения оптического изображения. [c.121]

Преобразование Фурье и его различные приложения к операциям свертки, корреляции и распределениям в настоящее время уже вошли в арсенал теоретической оптики и стали ее неотъемлемым инструментом. Это видно на примерах теории образования изображения, интерферометрии, спектроскопии и, наконец, голографии. Даже элементарное рассмотрение теории преобразования Фурье, приведенное ниже, дает исследователям универсальное средство для анализа различных задач физической оптики, теории дифракции и интерферометрии. А во многих случаях использование только таких теорем, как теоремы смещения или теоремы свертки, которые будут даны в следующих разделах, позволяет быстро находить решения целого ряда задач, которые в прошлом требовали применения специально разработанных и часто весьма громоздких методов. [c.194]

Курс прикладной физической оптики читается в университетах в той или иной форме на старших курсах для студентов, специализирующихся по оптике и спектроскопии. Часто он распадается соответственно трем семестрам на три отдельных цикла лекций а) введение в теорию оптических приборов б) световые измерения и в) оптические методы химического анализа и технического контроля. Параллельно экспериментальным курсам оптики обычно читаются и теоретические курсы теоретической оптики, атомной спектроскопии, которые завершаются чтением курса молекулярной спектроскопии. [c.6]

Таким образом, данный курс не содержит глав, относящихся к теории атомных и молекулярных спектров. Начальных общих сведений по спектроскопии, которые студенты получают в общем курсе атомной физики, вполне достаточно для изучения вопросов прикладной физической оптики. Точно так же предполагается, что многие вопросы экспериментальной оптики, в частности, связанные с рассмотрением элементарных теорий оптических явлений, уже известны студентам из общего курса физики. Исключение сделано только тем из них, которые либо недостаточно отражены в этом курсе, либо тесно связаны с пониманием излагаемых в курсе прикладной физической оптики методов световых измерений и их приложений. [c.6]

Двадцатилетний опыт чтения курса прикладной физической оптики в университете позволил автору решиться написать столь ответственное руководство, на необходимость которого указал еще С. И. Вавилов много лет назад. Существующие руководства по оптике и спектроскопии написаны в виде монографий, которы посвящены отдельным вопросам и поэтому, как бы замечательны они ни были, не позволяют начинающему специалисту-оптику охватить мысленно в одной картине большое разнообразие светоизмерительной аппаратуры, приемов оптических наблюдений, методов количественных измерений и основных областей приложения физической оптики. [c.6]

Курс прикладной физической оптики в основном носит описательный характер. В нем систематически рассматриваются элементы теории оптических приборов и методов оптических измерений, используемых в химическом анализе и химико-техническом конт- [c.6]

Широкое распространение оптических методов при химическом анализе и техническом контроле побуждает химические, геологические, биологические и другие факультеты проводить чтение спецкурсов по оптике, содержание которых во многом связано с вопросами курса прикладной физической оптики. Он может быть поэтому с успехом использован и студентами указанных факультетов. [c.7]

В настоящем курсе, охватывающем большое число разнообразных вопросов оптики и спектроскопии, естественно, не удалось с исчерпывающей полнотой осветить все вопросы прикладной физической оптики. Поэтому в конце отдельных глав книги прилагается список монографий и некоторых обзорных статей, изданных преимущественно на русском языке. Часть из них послужила автору образцом при описании тех или иных приборов или методов световых измерений. Читатель в этих литературных источниках найдет не только дополнительные сведения по интересующим его вопросам, но и подробные списки журнальной литературы. [c.8]

Световые измерения в физической оптике носят весьма разнообразный характер. Объясняется это, с одной стороны, разнообразием оптических свойств тел, а с друго , еще большим разнообразием различного рода применений, которые получили оптические методы исследования во многих областях науки, культуры и техники. Вполне естественно, что последнее обстоятельство накладывает особый отпечаток на характер световых измерений, обусловливая собой специфичность тех нлп иных способов измерений, вспомогательных устройств п даже специальных конструкций оптических приборов. [c.379]

Вопросы ВИДИМОСТИ предметов и прозрачности атмосферы имеют несомненно большое практическое значение. Основные законы, установленные в этой области физической оптики, учитываются в системе сигнализации на транспорте, нри производстве топографических и геофизических съемок, в работе воздушного и морского флота и т.д. Особую важность приобретает проблема видимости в военном деле. Несмотря на бурное развитие в последнее время радиолокационных методов обнаружения цели и изучения местности, визуальные наблюдения все же не потеряли своего значения. Они имеют значение для проверки правильности маршрута, прокладываемого по видимым ориентирам при движении самолета или корабля летчик, производящий посадку самолета, ориентируется на сигнальные огни аэродрома, так как на малых расстояниях радиолокаторы не дают правильных результатов. [c.725]

Заканчивая этот краткий обзор различных электромагнитных волн, следует отметить разницу между физической оптикой, изучению которой посвящена эта книга, и физиологической оптикой, не рассматриваемой здесь. В некоторых случаях различие между ними очевидно если ввести в дугу соль натрия и разложить ее излучение в спектр призмой или дифракционной решеткой, то мы увидим на экране ярко-желтый дублет. То, что длины волн этих линий равны 5890—5896 А, нетрудно установить измерениями, целиком относящимися к методам физической оптики. Но вопрос о том, почему эти линии кажутся нам желтыми, нельзя решить в рамках этой науки, и он относится к физиологической оптике. Конечно, проведение столь четкой границы между ними дЕ1леко не всегда возможно, и иногда трудно решить, имеем ли мы, например, дело с истинной интерференционной картиной или с кажущимися глазу полосами, возникновение которых связано с явлением контраста, и т. д. Некоторые интересные данные по физиологической оптике содержатся в лекциях Р.Фейнмана, который счел возможным сочетать изложение этих вопросов с основами физической и геометрической оптики. [c.14]

Остановимся в первую очередь на кирхгофовском приближении, или так называемом методе физической оптики поле в окрестности каждой точки поверхности приближенно представляется суммой падающей волны и волны, отраженной от соприкасающейся плоскости в этой точке. При этом используются локальные значения плоских френелевских коэффициентов отражения. [c.28]

Локальный харак1ер высокочастотной дифракции. Вернемся к рис. 22.1. Используя методы физической оптики, можно найти поле слева от тела, интегрируя в (22.1) по освещенной поверхности тела можно также найти и поле справа от тела, интегрируя в (22.2) по поверхности, представляющей собой проекцию тела на плоскость, перпендикулярную к оси г, и вычитая полученное поле из падающего согласно принципу Бабине. Однако при этом будут допущены неточности неправильно найдены поля в тени, волны от острой кромки, волны соскальзывания, дифракционные поля, уходящие над большими углами и т. д. [c.243]

Методы физической оптики используются для решения самых различных научных и практических задач. При этом цель таких задач часто состоит не только в изучении собственнооптического излучения, а в определении конкретных параметров рассматриваемого объекта по той информации, которая содержится в этом излучении при взаимодействии его с исследуемым объектом или веществом. [c.6]

Предлагаемая внямаяию читателя книга посвящена систематическому изложению геометрической теории дифракции (ГТД) — новому эффективному методу анализа и расчета распространения, излучения и рассеяния волновых полей. Эта теория использовала и обобщила наглядную и привычную систему образов и понятий геометрической оптики. Ее область применения весьма ширО Ка техника антенн и трактов СВЧ, миллиметрового и ин-фракрасных диапазонов, лазерная техника, а также проблемы распространения и рассеяния воли в неоднородных средах и на телах сложной формы. Хотя ГТД строится как асимптотическая теория, применимая в тех случаях, когда характерный размер задачи а много больше длины волны К, опыт расчетов по ГТД показывает, что она дает надежные результаты вплоть до значений а порядка К. Таким образом, ее область применимости примыкает к области применимости другой предельной теории — длинноволнового приближения. Методы ГТД обобщают широко известные методы физической оптики (апертурный метод, приближение Кирхгофа) и естественно смыкаются с ними. Они обеспечивают точность, сравнимую и (для малых дли волн) превосходящую точность, достигаемую численными методами ( апример, методом интегральных уравнений). [c.3]

В настоящей главе мы приведем сведения о постановке"и решении некоторых классических дифракционных задач. В частности, будет рассмотрен метод физической оптики, или цриближение Кирхгофа, применительно к дифракции на отверстиях и на конечных экранах и препятствиях. Определенное внимание- мы уделим [c.64]

В строгой постановке рассматриваемая задача включает в себя ршение волновых уравнений в полупространствах, разделенных экраном, в сшивке решений в обла сти отверстия и в удовлетворении граничным условиям на поверхности экрана и на 1фаях отверстия, а также условиям излучения на бесконечности. Хотя решение в указанной постановке в настоящее время получено, из-за своей сложности оно имеет весьма ограниченные применения. Большее распространение в рассматриваемом случае получили решения, основанные на приближении Кирхгофа, или методе физической оптики. Это приближение справедливо для достаточно больших отверстий, характерные размеры которых много бсГльше длины волны. [c.65]

Описание геометрических свойств спирали Корню, метода ее построения и связи с интегралами Френеля можно найти в любом курсе теоретической оптики, например П. Д р у д е, Оптика, ОНТИ, 1935, или Р. Дитчберн, Физическая оптика, Наука , 1965. [c.167]

Важным развитием этой модели свертки для формирования изображения является результат Дюфио (1946), который в своей книге Интеграл Фурье и его приложение в оптике выразил признательность Май-кельсону и Рэлею как пионерам использования методов Фурье в физической оптике. Далее, в гл. 6 мы остановимся более подробно на вкладе Майкельсона. Что касается Рэлея, ученого с чрезвычайно разносторонними интересами, внесшего большой вклад почти во все области физжи, следует отметить, что он получил свою Нобелевскую премию по физике в 1904 г. за исследования плотности газов и за открытие аргона. [c.86]

Из всего изложенного в настояш,ей главе ясно, что этим физическим процессом является распространение аберрированной сферической волны в однородной и изотропной среде. Аппарат преобразования аберраций сферической волны при ее распространении ни в коем случае не противоречит методам классической оптики. Наоборот, он лежит в основе геометрической теории аберраций и позволяет получить все ее результаты.. Что же касается особых свойств координат Зайделя, то соотношение [c.58]

Лазер, как генератор светового излучения, должен содержать среду, усиливающую свет, и резонатор, осуществляющий положительную обратную связь между генерируемым светом и усиливающей средой. Роль усиливающей среды в нашем случае играет кристалл алюмоиттриевого граната с неодимом (АИГ-Nd). Этот кристалл по сравнению с другими лазерными активными средами (например, рубин, стекло с неодимом и т. д.) обладает удачным сочетанием физических и спектральных свойств, позволяющих ему успешно работать практически во всех известных режимах генерации (импульсных и непрерывных). Так, например, в непрерывном режиме лазеры на гранате с неодимом позволяют достигать мощности излучения до 1 кВт [13, 14]. В импульсном режиме достигаются мощности излучения до 100—1000 МВт [15, 16]. Основное излучение лазеров на гранате с неодимом находится в ближнем инфракрасном диапазоне спектра. С помощью хорошо разработанных методов нелинейной оптики это излучение эффек-1ИВН0 преобразуется в излучение видимого и ближнего ультрафиолетового диапазонов спектра [17, 18]. Эта возможность существенно расширяет области применения АИГ-лазеров. [c.5]

В настоящее время бурное развитие переживает новое направление атмосферно-оптических исследований — нелинейная оптика атмосферы. Его актуальность обусловлена расширяющимся использованием лазерных источников с повышенной энергетикой в устройствах оптической связи, навигации, дальнометрирования и лазерного мониторинга окружающей среды, что приводит к качественному возрастанию потенциала указанных систем. Все это стимулирует потребность разработчиков в прогнозировании влияния нелинейных оптических эффектов в реальной атмосфере на точностные и энергетические характеристики проектируемых оптикоэлектронных систем и устройств. С другой стороны, открылись заманчивые перспективы использования специфического и весьма обширного класса нелинейных и когерентных взаимодействий в качестве физической основы методов лазерного зондирования тех из параметров атмосферы, которые не могут быть эффективно изме репы традиционными методами линейной оптики и другими известными методами. [c.5]

Пособие предназначено для студентов физических факультетов, специализирующихся в области спектроскопии и физической оптики, а также студентов других специальностей. Может быть полезно специалистам, исследующим конденсированные системы оптическими методами.— Спис. лит. в конце глав. [c.2]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...