13) Понятие о голографии. Применения голографии.

Голография – это безлинзовое получение и последующее восстановление оптического изображения путём востановления волнового фронта. Экспериментальное воплощение и дальнейшая разработка этого способа стали возможным после появления в 1960 г.источников света высокой степени когерентности - лазеров.

Для регистрации предметной волны (волны, идущей от предмета), используют ещё когерентную с ней волну, идущую от источника света (опорная волна). Идея голографирования состоит в том, что фотографируется распределение интенсивности в интерференционной картине, возникающей при суперпозиции волнового поля объекта и когерентной ему опорной волны известной фазы. Последующая дифракция света на зарегистрированном распределении почернений в фотослое восстанавливает волновое поле объекта и допускает изучение этого поля при отсутствии объекта.

Схема получения голограммы.(рис.а)

Лазерный пучок делится на две части, причём одна его часть отражается зеркалом на фотопластинку (опорная волна), а вторая попадает на фотопластинку, отразившись от предмета (предметная волна). Опорная и предметная волны накладываясь друг на друга, образуют на фотопластинке интерференционную картину. После проявления фотопластинки и получается голограмма - зарегистрированная на фотопластинке интерференционная картина, образованная при сложении опорной и предметной волн.

Для восстановления изображения голограмма помещается в то же самое положение, где она находилась до регистрации. Её освещают опорным пучком того же лазера (вторая часть лазера прикрывается диафрагмой). В результате дифракции света на интерференционной структуре голограммы восстанавливается копия предметной волны, образующая объёмное мнимое изображение предмета, расположенное в том месте, где предмет находился при голографировании.

Кроме того, восстанавливается ещё и действительное изображение, имеющее рельеф, обратный рельефу предмета, т.е. выпуклые места заменены вогнутыми, и наоборот.

Основные применения голографии.

Для измерения деформации или перемещения тел.

Для выявления структуры газовых потоков в аэродинамике.

Для устранения искажений в оптических системах.

Для изготовления дифракционных решёток.

Для получения оптических изображений.

Для опознавания образов в вычислительной технике.

Для хранения информации.

В радиолокации.

14) Поляризация света. Естественный и поляризованный свет. Закон Малюса.

В световых волнах, излучаемых различными источниками, векторы Е (а следовательно, и Н) имеют всевозможные направления (однако они остаются, взаимно перпендикулярными и плоскость, в которой они лежат, перпендикулярна к направлению распространения света). Такой свет называют естественным.

Из естественного света можно выделить, например, пропуская его через поляроид), такие волны, в которых вектор Е будет совершать колебания в одной и той же плоскости на всем пути распространения волны. Такие волны называются линейно поляризованными. Плоскость, в которой лежат векторы Н в линейно поляризованной волне, называются плоскостью поляризацию.

Один из способов получения линейно поляризованного света – явление двойного лучепреломления. Оно связано с анизотропией кристаллов, т.е. показатель преломления в кристалле зависит от направления колебаний вектора E световой волны:- двуосные кристаллы;- одноосные кристаллы; В результате луч естественного света в кристалле разделяется на два луча: обыкновенный (о) и необыкновенный (е).Каждая точка волнового фронта в кристалле будет источником двух волн. В одноосном кристалле существует одно направление, вдоль которого эти две волны движутся с одной скоростью. Это направление называется оптической

осью (МN).

В двуосном кристалле каждая точка является источником двух эллиптических волн и оба преломлённых луча ведут себя как необыкновеннные.

Допустим, что два поляризатора поставлены другь за другом, так что их оси ОА₁ и ОА₂ образуют между сабой некоторый угол. Первый поляризатор пропустит свет, электрический вектор Е₀ которого параллелен его оси ОА₁. Обозначим через I₀ интенсивность этого света. Разложим Е₀ на вектор Е_//, параллельный оси ОА₂

второго поляроида, и вектор, перпендикулярный к ней составляющаябудет задержана вторым поляризатором. Через оба поляризатора пройдёт свет с электрическим вектором, длина которого. Интенсивность света, прошедшего через оба поляризатора,будет. Такое соотношение справедливо для любого полиризатора и анализатора. Оно называется законом Малюса.