Cтраница 1
Наблюдение мнимого изображения фактически эквивалентно рассматриванию самого предмета через отверстие, совпадающее с рабочей частью голограммы. При фиксированном положении глаза используется только часть дифрагировавшего излучения, ограниченная действующим конусом лучей, попадающих в глаз. [1]
Поэтому при записи голограмм музейных экспонатов используется наблюдение мнимых изображений, видимых за плоскостью голограммы. [2]
В схеме на рис. 7.35, б для наблюдения мнимого изображения S глаз должен располагаться выше или ниже голограммы, так как в противном случае прошедшая прямо или сходящаяся волна создают сильные помехи. Чтобы избежать этого, используют угловое разделение прошедшей и дифрагировавшей волн при наклонном падении опорной волны. [3]
Для этого требуется фотографическая эмульсия высокого качества. Чтобы при восстановлении прямая волна ( т0) не мешала наблюдению мнимого изображения, угол 0 должен быть достаточно большим. Уже при 0 20 расстояние между полосами d 2 мкм, т.е. 500 полос на 1 мм, а при встречном направлении опорной и предметной волн ( метод Ю. Н. Денисюка, см. ниже) dA / 2, что соответствует примерно 3000 полос на 1 мм. Применяемые в обычной фотографии фотоматериалы позволяют зарегистрировать около 100 штрихов на 1 мм. Чтобы размер зерна не ограничивал разрешающей способности голограмм, специально для голографии разработаны мелкозернистые фотоэмульсии, регистрирующие несколько тысяч линий на 1 мм. [4]
Такие голограммы записываются точно так же, как и обычные пропускающие голограммы, за исключением лишь того, что опорный пучок должен иметь по возможности плоский волновой фронт благодаря использованию либо большой коллимирующей линзы, либо длинного оптического пути. Голограмма-оригинал после изготовления закрывается маской, оставляющей лишь узкую щель, пригодную для наблюдения мнимого изображения. У этой второй голограммы отсутствует вертикальный параллакс, поскольку на ней записано только изображение, видимое через узкую щель на голограмме-оригинале. После восстановления второй голограммы белым светом наблюдается разделение ( но не смешение) цветов в вертикальном направлении, поскольку каждое окрашенное изображение фактически представляет собой результат раздельного восстановления информации, содержащейся в узкой щели. [5]
Ясно поэтому, что поле, формируемое соответствующими вторичными источниками Гюйгенса - Френеля, идентично тому полю, которое создается самим объектом в отсутствие голограммы. Таким образом, эта часть поля отвечает мнимому изображению объекта. Можно сказать поэтому, что наблюдение мнимого изображения эквивалентно рассматриванию самого предмета через отверстие, совпадающее с рабочей частью голограммы. В свете сказанного способность голограммы восстанавливать изображение с помощью небольшой части своей поверхности получает почти тривиальное объяснение: указанная способность эквивалентна тому, что при непосредственном рассматривании какой-либо точки предмета используется только та часть ее излучения, которая ограничена действующим конусом лучей, попадающих в глаз. [6]
Гюйгенса-Френеля, идентично тому полю, которое создается самим объектом в отсутствие голограммы. Таким образом, эта часть поля отвечает мнимому изображению объекта. Можно сказать поэтому, что наблюдение мнимого изображения эквивалентно рассматриванию самого предмета через отверстие, совпадающее с рабочей частью голограммы. В свете сказанного способность голограммы восстанавливать изображение с помощью небольшой части своей поверхности получает почти тривиальное объяснение: указанная способность эквивалентна тому, что при непосредственном рассматривании какой-либо точки предмета используется только та часть ее излучения, которая ограничена действующим конусом лучей, попадающих в глаз. [7]
Это происходит потому, что более далекие точки предмета в действительном изображении должны образоваться дальше от голограммы. Но эти точки рассматриваются с противоположной стороны. Для наблюдения мнимого изображения с наилучшим контрастом требуется, чтобы источник монохроматического излучения был бы расположен там же, где он находился во время голографирования. Для возможности наблюдения действительного изображения голограмма должна быть освещена пучком, сходящимся в точке, где был расположен источник при голографировании. [8]
При восстановлении голограмму следует освещать через мозаичные светофильтры, соответствующие определенным участкам полученной составной голограммы. В итоге мы должны иметь высококачественное цветное изображение без каких-либо дополнительных изображений, рассмотренных первоначально. Восстановление изображения с матрицы голограмм не представляет трудностей, если требуется проецировать на экран действительное изображение. Однако, чтобы обеспечить удовлетворительное наблюдение мнимого изображения, отдельные голограммы должны иметь небольшие размеры. [9]
Экспериментальная установка включает в себя лампу накаливания, светофильтр, щель с регулируемым просветом, бипризму Френеля, окуляр со шкалой, линзу и оптическую скамью с мерной линейкой. Щель S, освещаемая через светофильтр лампой, бипризма и окуляр смонтированы на оптической скамье, снабженной миллиметровой линейкой. Экраном, где наблюдается интерференционная картина, служит фокальная плоскость окуляра. Окуляр снабжен шкалой для измерения расстояния Ал: между интерференционными полосами. Для наблюдения четкой интерференционной картины необходимо, чтобы щель была параллельна ребру бипризмы. Для наблюдения мнимого изображения щелей между бипризмой и окуляром размещают линзу. Расстояния Ri и Rz между изображениями щелей измеряют по шкале окуляра. [10]