ПРИКЛАДНАЯ ГОЛОГРАФИЯ

Терминология
Объект для голографирования
Изображение объекта: мнимое, действительное, ортоскопическое псевдоскопическое
Изображение – фантом
Сфокусированное изображение

Объекты для голографирования
прозрачные
Плоские-объемные (двумерные-трехмерные)
нерассеивающие
непрозрачные
зеркально отражающие
неотражающие
диффузно отражающие
рассеивающие

Диффузное рассеяние
Распространение света по всем возможным направлениям (а также в соответствии с определенной индикатрисой рассеяния) при отражении или пропускании – диффузное рассеяние или диффузное пропускание.
Диффузор – оптический элемент, обеспечивающий диффузное пропускание или диффузное отражение падающего излучения независимо от его направления

Индикатриса рассеяния диффузного объекта
прозрачный объект
непрозрачный объект
Индикатриса рассеяния –
зависимость интенсивности рассеянного света от направления наблюдения.

Практически реализуемые схемы голографирования прозрачных объектов

Получение изображения непрозрачного объекта с помощью пропускающей голограммы

Мнимое изображение
Мнимое изображение - если лучи, выходящие из оптической системы, расходятся, но их можно мысленно продолжить в противоположную сторону и они пересекутся в одной точке, то такую точку называют мнимым изображением точки-объекта.
Такая точка (мнимое изображение) способна играть роль объекта по отношению к другой оптической системе (например, глазу), которая преобразует его в действительное.
При наблюдении мнимого изображения объекта при освещении голограммы оно является ортоскопическим.

Объект – точка.
Запись и восстановление сферической волны
α+kλ
O
ϕk
rk
α
rk

Ортоскопическое изображение
Изображение, в котором распределение разности фаз на поверхности изображения объекта соответствует распределению разности фаз на поверхности объекта – ортоскопическое изображение.
Наблюдатель при этом видит «обычное» изображение объекта .

Получение изображения непрозрачного объекта с помощью пропускающей голограммы

Действительное изображение
Изображение создается сходящимися пучками лучей в точках их пересечения.
Если в плоскости пересечения лучей поместить экран, то можно на нем наблюдать действительное изображение.
При наблюдении действительного изображения объекта с помощью объектной волны, восстановленной голограммой, оно является псевдоскопическим.

Псевдоскопическое изображение
Распределение разности фаз на поверхности изображения объекта имеет отрицательный знак по отношению к распределению разности фаз на поверхности объекта.
Наблюдатель при этом видит «необычное» изображение объекта, в котором, например, вместо выпуклостей – вогнутости, и наоборот.
Псевдоскопическое изображение можно наблюдать в голографическом эксперименте при обращении хода лучей через голограмму (явление обращения волнового фронта) и при наблюдении действительного изображения объекта, сформированного восстановленной голограммой волной.

Видеоряд №6
Голограмма Денисюка –
возможность наблюдения псевдоскопического изображения;
демонстрация явления обращения волнового фронта.

источник излучения
регистрирующая среда
Регистрация голограммы по методу Ю.Н. Денисюка
объект

голограмма
Голограмма – зарегистрированная интерференционная картина
Восстановление объектной воны, совпадающей с исходной
Восстановление объектной волны, обращенной по отношению к исходной
Наблюдение мнимого ортоскопического изображения
Наблюдение действительного псевдоскопического изображения

Изображение – «фантом»

Ассоциативный отклик голограммы

Голограмма сфокусированного изображения
Схема регистрации

Голограмма сфокусированного изображения – при регистрации которой изображение объекта (либо сам объект), проектируемое обычно оптической системой, располагается в плоскости регистрирующей среды или вблизи нее.
Особенности:
угол, в пределах которого можно наблюдать изображение, ограничен апертурой оптической системы, используемой при регистрации голограммы (либо ограничен самой голограммой);
схема регистрации позволяет снизить требования к размерам, пространственной когерентности и монохроматичности источника излучения при восстановлении объектной волны;
позволяет увеличить яркость изображения объекта, благодаря ограничению угла наблюдения.