Дифракция и изображение

Дифракция и изображения клиновидных кристаллов [c.201]

Проследим влияние указанного свойства фотослоя на голограмму сферической волны, получаемую при плоской опорной волне (см. 59). В этом случае голограмма имеет вид зонной решетки, изображенной на рис. 8.5. Начиная с некоторого номера расстояние между кольцами окажется меньше разрешающей способности фотослоя е и кольца сливаются друг с другом ). Просвечивающая волна, проходя через такие периферийные участки голограммы, не будет испытывать регулярную дифракцию и не примет участие в образовании изображения источника. Другими словами, действующий размер голограммы оказывается ограниченным свойствами фотослоя. Определим величину этого размера. [c.258]

Рассмотреть голографирование объекта, состоящего из двух бесконечно удаленных точек, посылающих на голограмму волны с углами падения (pj, Фг. Вычислить распределение интенсивности в интерференционной картине на голограмме. Определить углы дифракции просвечивающей волны. Выяснить вопрос о подобии объекта и изображений (мнимого и действительного). Установить условия исчезновения действительного изображения. [c.914]

Пучок излучения когерентного источника (см. рис. 7, г) претерпевает дифракцию иа изделии и в плоскости сканера образуется дифракционное изображение изделия, соответствующее дифракции Фраунгофера. Дифракционное [c.64]

Репродукционные О., используемые в репрографии и для фотолитографии при произ-ве микроэлектронных схем, создают уменьш. изображения плоских оригиналов чертежей, текстов, рисунков, шаблонов обладают повышенной разрешающей способностью, определяемой дифракцией и достигающей 1500 мм для фотолитография. О. и 150 мм - для репрография. О. [c.393]

Контраст на электронно-микроскопическом изображении тонкой фольги определяется упругим и неупругим рассеянием электронов. Неупругое рассеяние ограничивает толщину образца, который можно изучать на просвет оно ответственно за абсорбционный контраст, возникающий при прохождении электронами участков фольги, имеющих различную массовую толщину (например, темные крупные включения в тонкой фольге). Упругое рассеяние вызывает дифракцию и вносит основной вклад в контраст на изображении реальных кристаллов, содержащих различного типа дефекты, выделения второй фазы и т. д. [c.52]

Глава завершается рассмотрением тесной аналогии между оптической дифракцией и дифракцией рентгеновских лучей на кристаллах. Косвенный способ, при котором можно получить изображения атомов в кристаллах на основе данных рентгеновской дифракции (косвенный, поскольку в рентгеновских лучах нельзя использовать линзы), будет кратко описан в гл. 5 в качестве приложения теории формирования изображения. [c.27]

Рис. 5.4. Формирование изображения дифракция и восстановление [О-объект (дифракционная решетка с периодом D) D-дифракционная плоскость I-изображение].

Понятие пространственной частоты оказывается чрезвычайно полезным в оптике. Последнее легко пояснить на примере образования изображения оптической системой [13]. Объект, описываемый выражением т( ), представляет собой одномерную дифракционную решетку. Как известно, при освещении одномерной синусоидальной дифракционной решетки плоской волной, нормальной к ее поверхности, в выходной плоскости, будем иметь три плоские волны нулевой порядок дифракции— волну света, прошедшую решетку без дифракции, и две сопряженные плоские волны, дифрагировавшие под углами -f0 и —в. Угол дифракции находится по формуле дифракционной решетки [c.19]

В действительности объем переносимой информации окажется меньше даже и в безаберрационном случае, так как в большинстве реализуемых в настоящее время методов голографии восстанавливается не только изображение, соответствующее одной из волн первых порядков дифракции на голограмме, но и изображения другого первого порядка, нулевого и часть изображения более высоких порядков — положительных и отрицательных. [c.66]

Разрешение в изображении, восстановленном на длине волны -2 в этом случае оказывается гораздо лучше и для использованных в предыдущей оценке значений п, d, 2 достигает величины 100 лин/мм, уже вполне достаточной для большинства практических применений. К сожалению, подобная схема оказывается практически неприменимой из-за интенсивного нулевого порядка дифракции и сопутствующего шумового ореола прямо в центре восстановленного изображения. [c.100]

Однако на самом деле величина кружка рассеяния, обусловленная наличием дифракции и аберраций, будет значительно превосходить величину геометрического изображения ds элемента ds. [c.171]

Книга содержит введение в качественную теорию дифракции и анализ образования изображений при некогерентном и когерентном освещении. В ней рассматриваются свойства когерентного света и излагаются теоретические и экспериментальные основы оптической голографии (восстановления волнового фронта). [c.4]

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]

На этапе восстановления изображения используют голограмму (фотопластинку или фотопленку), освещенную когерентным пучком света, ранее используемым для ее получения. В результате дифракции на микронеоднородностях голограммы происходит перераспределение падающего на нее света и изображение восстанавливается. Таких изображений возникает два действительное и мнимое. Действительное изображение появляется за голограммой (см. рис. 36), а мнимое -между голограммой и источником. [c.48]

Если мы примем, что расходимость лазерного пучка обусловлена лишь дифракцией, и возьмем линзу диаметром, равным диаметру пучка, то распределение интенсивности в изображении будет описываться дифракционной картиной диска Эри [c.69]

Вогнутая решетка обладает астигматизмом, величина которого зависит от углов падения и дифракции. Длина изображения точки щели на фокальной поверхности задается соотношением [c.130]

К поверхности образцов, на которые наносятся столь тонкие сетки, предъявляется ряд требований. Наиболее существенными из них является чистота поверхности (У9) и ее плоскостность (Л <20) . Для тонких сеток (более 50 штрих/мм) требования к классу чистоты должны быть выше. Это объясняется главным образом тем, что при плохом соблюдении контакта между эталонным растром и поверхностью слоя лака, которая повторяет поверхность образца, образуется воздушная прослойка. Дифракция и преломление при этом не только не позволят получить резкий край у изображения полосы, но вообще могут явиться причиной полного отсутствия изображения сетки. По этим же соображениям на краях образцов не должно быть заусенцев и завалов. [c.192]

Классические способы формирования изображений с помощью оптических систем, состоящих из линз и зеркал, основаны на использовании явлений рефракции и преломления света. Известны также методы формирования изображений, основанные на явлениях дифракции и интерференции. [c.300]

Как следствие волновой природы частиц возникает явление дифракции, и если изображение точечного объекта формируется идеальной линзой, то оно будет не точкой, а маленьким диском (диск Эйри), радиус которого дается следующим выражением [16J [c.333]

Согласно формуле (I. 9) при увеличениях больше ЮООЛ диаметр выходного зрачка становится меньше 0,5 мм, что ведет к уменьшению яркости изображения. При меньших размерах зрачка ясно видна дифракция, и изображение становится нерезким. Кроме того, наблюдению начинают мешать энтоптические явления, которые заключаются в следующем. Хрусталик, стекловидное тело и другие элементы глаза всегда несколько неоднородны. При малых размерах зрачка в результате этих дефектов на сетчатке глаза образуются более или менее резкие тени, которые искажают изображение препарата. [c.18]

В рамках скалярной теории ди< )ракции преобразование поля излучения пространства предметов оптической системой описывается как процесс двойной дифракции в пространстве предметов и изображений с учетом преобразующего действия самой оптической системы. [c.46]

Лит. Горелик Г. С., Колебания и волны, 2 изд., М., 19 9 Бреховсквх Л, М., Волны в слоистых средах, 2 илд., М., 1973, гл, 6 Ч е р н о в Л. А., Волны в случайно-неоднородных средах, М., 1975, ч. 1. М. А. Исакович. ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИКА раздел оптики, в к-ром изучаются законы распространения света в прозрачных средах и условия получения изображений на основании матем, модели физ. явлений, происходящих в оптич. системах, справедливой, когда длина волны света бесконечно мала. Положения Г. о, имеют значения первых приближений, согласующихся с наблюдаемыми явлениями, если эффекты, вызываемые волновой природой света, — интерференция, дифракция и поляризация — несущественны. Выводы Г, о. строятся дедуктивным методом на основании неск. простых законов, установленных опытным путём [c.438]

Отражательный рентгеновский микроскоп моя ет быть и изображающим, п сканирующим, с оптикой скользящего падения или нормального падения с многослойным покрытием (см. Рентгеновская оптика). Р, м. этого типа работают в области < < 4 кэВ, рассматривается возможность осуществить эту схему Р. м. для более жёсткого излучения (в области 10 кэВ). Классич. тип отражательного Р. м. скользящего падения — микроскоп Киркпатрика — Баэза, состоящий из пары скрещенных сферич. или цилиндрич, зеркал (рис. 2). В этой схеме источник О и зеркала А и Б расположены таким образом, что меридиональное 0 и сагиттальное О" астигматические промежуточные изображения источника (см. Изображение оптическое), -создаваемые зеркалом А, были бы соответственно сагиттальным и меридиональным изображениями для зеркала Б, к-рое благодаря обратимости объекта и изображения создаёт стигматическое увеличенное изо--бражение источника в точке 1. Предельное дифракц. [c.367]

В общем случае в оптических системах формирования изображения имеется диафрагма, которая регулирует способность системы собирать свет. Эта апертурная диафрагма, нередко помещаемая между различными линзовыми элементами систем, неизбежно приводит к возникновению дифракции. Со стороны объекта (т. е. источника) эта апертура называется входным зрачком, а со стороны изображения-выхос)ньш зрачком. На языке инструментальной (приборной) оптики зрачки являются, таким образом, изображениями апертурной диафрагмы, построенными в пространствах объекта и изображения. А определенная уже в разд. 2.2 апертурная функция, представленная в координатной системе пространства изображения, называется выходной) функцией зрачка. [c.35]

Пара максимумов первого порядка интерферирует в плоскости изображения, создавая простые гармонические вариации освещенности, которые соответствуют основному периоду решетки. Этот период представляет собой минимальную информацию об объекте без тонких деталей его оптической структуры. Каждая пара последующих максимумов более высокого порядка добавляет последовательно к общей освещенности гармоники более короткого периода (х Djn), которые формируют изображение. Все детали изображения строятся способом, вполне аналогичным фурье-синтезу. В разд. 3.4.1 было показано, что дифракционные максимумы сами заключают в себе фурье-анализ рещетчатого объекта, и была сделана ссылка на дифракционную плоскость, описываемую как фурье-плоскость. Поэтому процесс формирования изображения в рассматриваемом нами примере можно интерпретировать как двойную фурье-обработку с дифракционной картиной в качестве фурье-анализа решетки и изображением в качестве фурье-синтеза данного фурье-анализа. Такая интерпретация особенно очевидна, если вспомнить принцип обратимости. Все порядки дифракции, которые создают изображение путем суммирования гармоник, возвращают к решетчатому объекту, где они рекомбинируют, образуя первоначальное распределение освещенности (апертурной функции) на решетке. [c.94]

Практически это означает недоиспользование разрешаюш ей способности регистратора. В нашем методе значения отсчетов укладываются в четверку на плоскости, снимая тем самым асимметрию метода Ли. Результат введения такой пространственной не-еуш ей показан на рис. 4.8. Наличие несущей привело к тому, что в одном направлении изображения сдвигаются на половину порядка дифракции на растре, а в другом — на целый порядок. Здесь также на основное восстановленное изображение накладываются сопряженные мешаюш ие изображения. [c.74]

При это.м восстанавливаются изображения с координатами центра действительное 7r(-to, Уо, 2о), мнимое 7i (хо, уо, —2о) и сфокусировагшое на самой голограмме /р(0, О, 0). С целью упрощения рисунка восстановленные изоображения Габора в нулевом порядке дифракции на рисунке но показаны. Кроме этих изображений возникают два проекционных изображения объекта Pi и Рг, переносимые лучами 1 порядка дифракции, и их можно наблюдать на экране S. Пространственные ориентации, размеры и резкость изображений Р и Рг с удалением экрана от голограммы сохраняются, а с приближением его к голограмме эти изображения перекрываются волной нулевого порядка и в плоскости голограммы совпадают со сфокусированным изображением h. Возникновение изображений Pi и Pi объясняется наличием компонентов A rз r2 и в выражениях (4.2.17) и (4.2.18) для интенсивностей 1+ и 7 i. [c.121]

Указанная фильтрация осуществляется в когерентном свете методом двойной дифракции. При первом процессе дифракции образуется Фурье-спектр сигнала. Затем производится процесс фильтрации (6.38). В результате второго дифракционного процесса формируется результирующий отклик системы. Общая схема оптической установки для этой цели представлена на рис. 119. Объект можно поместить либо в передней фокальной плоскости линзы (рис. 119, а), либо непосредственно за линзой (рис. 119, 6). Плоскость фильтрации находится либо в задней ( )окальной плоскости линзы Lg, в которой одновременно располагается и изображение источника (рис. 119, а), либо в плоскости изображения источника, что имеет место в случае второй схемы. В первой схеме изображение объекта формируется системой двух линз L , Lg, тогда как во второй —только линзой L . Плоскость изображений обозначена буквой /. В результате первого процесса дифракции [c.180]

Как было показано в [5.17], в двупреломляющих фоторефрак-тивных кристаллах при использовании анизотропной дифракции максимально возможная широкополосность объемной голограммы (5.33) при считывании на измененной длине волны может быть достигнута также и в существенно отличной геометрии (рис. 5.14, б). В отличие от соосной схемы Габора волновые векторы предметной и опорной световых волн здесь оказываются неколлинеарными, в результате чего нулевой порядок дифракции и восстановленное изображение оказываются пространственно разделенными. Отметим, что в данной схеме благодаря ортогональной поляризации считывающей и восстановленной световых волн может быть достиг- [c.100]

Используя некоторые существенные приближения, можно, как правило, показать, что гюйгенсовское решение в оптике (как, например, ее строгая векторная форма в формулировке преобразования Фурье) выводится из уравнений Максвелла. Одно из главных приближений состоит в том, что принцип Гюйгенса применим только вблизи центра квазисферического волнового фронта, образующего изображение. При рассмотрении проблем дифракции и образования изображений необходимо отдавать себе отчет в приближенном характере принципа Гюйгенса. И во всяком случае кажущаяся простота принципа Гюйгенса даже в той его приемлемой форме, которая получена эвристически на базе принципа суперпозиции и спектрального разложения по плоским волнам, не должна слул<ить оправданием для его использования в качестве основы строгого решения, получаемого путем добавления к первоначальному приближению членов более высоких порядков. Однако, если правильно использовать принцип Гюйгенса, выраженный с помощью преобразования Фурье, то он становится достаточно универсальным средством для рассмотрения проблем образования изображений. В частности, его применяют для отыскания распределения интенсивности в пределах дифракционной картины, образуемой волновым фронтом конечного размера при отражении, преломлении и дифракции света в оптических элементах (зеркалах, линзах, призмах, решетках). [c.38]

Изображение при способе просвечивания получается в результате дифракции и интерференции облучающего объект объемного когерентного волнового излучения. Массивные объекты нельзя исследовать на просвет, в связи с этим следует с помощью микротома или тонкого травления приготовить поддающийся просвечиванию препарат. Однако при исследованиях, непосредственно связанных с изучением поверхности, в результате препарирования свойства объекта могут быть изменены. В этих случаях изготавли-120 [c.120]

Другой интерференционный опыт, аналогичный опыту Юнга, но в меньшей степени осложненный явлениями дифракции и более светосильный, был осуществлен Френелем в 1816 г. Две когерентные световые волны получались в результате отражения от двух зеркал, плоскости которых наклонены под небольшим углом б друг к другу зеркала Френеля, рис. 5.5). Источником служит узкая ярко осве-вещенная щель 5, параллельная ребру между зеркалами. Отраженные от зеркал пучки падают на экран, и в той области, где они перекрываются, возникает интерференционная картина. От прямого попадания лучей от источника 5 экран защищен ширмой. Для расчета освещенности 1 х) экрана можно считать, что интерферирующие волны испускаются вторичными источникам 5 и 52, представляющими собой мнимые изображения щели 5 в зеркалах. Поэтому [c.208]

Высказывалось мнение, правда недостаточно обоснованное, что этот подход напоминает первую трактовку рассеяния рентгеновских лучей кристаллами, данную Дарвином 1081, и аналогичный метод, использованный при расчете интенсивностей для электронно-микроскопических изображений, который предложен Хови и Уиланом [213]. В этих трактовках рассматривается дифракция падающих плоских волн на отдельных атомных плоскостях, дающая ряд дифракционных пучков, т. е. предполагается, что на межатомных расстояниях выполняются условия дифракции Фраунгофера, а не Френеля. В первоначальной трактовке Дарвина предполагалось, что падающая плоская волна отражается от атомной плоскости, давая лишь один дифракционный луч. Такое предположение оправдано с точки зрения его целесообразности и приемлемости, но поскольку мы знаем, что двумерная решетка приводит ко многим дифракционным пучкам, было бы уместным, по-видимому, более полное подтверждение его с помощью п-волновой дифракционной теории. Более полную и современную оценку приближения Дарвина для рентгеновской дифракции выполнили Бори [33] и Уоррен [388], а приближение для электронной дифракции и микроскопии описали Хирш и др. [195]. [c.175]

Интенсивности дифракции или изображения также будут зависеть от температуры через фактор Дебая—Валлера, на который умножаются структурные амплитуды. В двухволновом случае это дает простое сглаженное изменение экстинкционного расстояния. В более сложных -волновых случаях температурное изменение может представлять сложную функцию ориентаций кристалла, как показал в своих экспериментах и вычислениях Гудман [168]. В соответствии с этим коэффициенты поглощения зависят от числа и силы взаимодействующих дифракционных пучков. [c.348]

На рис. 2.3 показаны фаза ДОЭ по модулю 2тг (полутоновая, 16 уровней), рассчитанная при иомопщ ГС-алгоритма,изображение в дальней зоне дифракции и горизонтальное сечение распределения интенсивности изображения. [c.57]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...