Физические принципы голографии.

Голография – способ записи и воспроизведения объемного изображения.

Свет:

I ~ А² – энергия, яркость } фото, плоское изображение.

- фаза, l -расстояние-информация об объеме тела.

Для получения объемного изображения необходимо сохранить информацию о фазе. Это поможет сделать интерференция.

Схема записи голограммы:

 

При интерференции опорного и предметного пучков на фотопластинке возникает интерференционная картина в виде мельчайших областей максимумов и минимумов. Ничего похожего на изображении объекта на фотопластинке не будет. На ней записано сложение двух пучков. Если удастся удалить опорный пучок, то предметный пучок даст объемное изображение объекта.

Схема восстановления изображения:

Проявленную голограмму ставят на прежнее место и освещают ее опорным пучком.

 

 

Если смотреть на пластину через окно, то на прежнем месте увидим объемное изображение объекта.

Голограмма представляет собой дифракционную решетку. Дифрагируя на ней, опорный пучок дает точно такую же волну, какая отражалась объектом. В каждой точке голограммы записана информация обо всем объекте потому, что все точки объекта, рассеивая лучину, попадают (отражаются) во всех частях голограммы. Поэтому, если взять кусочек голограммы по нему восстановится полное изображение объекта, только качество ухудшится.

Без понимания волновой природы света этот метод не мог бы появиться.

 

Поляризация света. Поляризатор и анализатор. Закон Малюса. Примеры получения и применения поляризованного света.

Свет: - поперечная волна.

 

 

Волна называется поляризованной, если плоскость, в которой колеблется , каким-либо образом упорядочена.

Свет излучает атом. Каждый атом излучает линейно-поляризованный цуг волн (волновой цуг - излучение света атомами в виде отдельных коротких импульсов). Но т.к. атомы тела излучают хаотически, то естественный свет неполяризован.

 

 

Ест. свет = поляриз.

Устройство, превращающее естественный свет в поляризованный называется поляризатором. Он пропускает колебания только определенного направления (например, пропускает колебания, параллельные главной плоскости поляризатора, и полностью задерживает перпендикулярные этой плоскости. Устройство, служащее для анализа степени поляризации света, называется анализатором. Оба устройства совершенно одинаковы (их можно поменять местами).

Схема классического опыта с турмалином:

 

 

 

Закон Малюса:

, где I - интенсивность поляризованного света, прошедшего через поляризатор; I₀ – интенсивность света, падающего на поляризатор; φ – угол, образованный вектором падающей световой волны с плоскостью поляризатора.

Примеры получения и применения поляризованного света:

1. Закон Брюстера:

При отражении от диэлектрика происходит частичная или полная поляризация естественного света.

Если , отраженный луч полностью поляризован.

2. Двойное лучепреломление:

Проходя через прозрачный анизотропный кристалл, под углом к его оптической оси естественный свет делится на два луча.

 

3. Дихроизм.

4. Применение поляризованного света:

а) метод фотоупругости;

б) вращение плоскости поляризации: оптически активные вещества (кварц, раствор сахара).

φ ~ d – твердые тела;

φ ~ d c – жидкости,

где d – толщина, с - концентрация, φ – угол поворота плоскости поляризации.