Файл: Иваницкий Г.Р. Исследование микроструктуры объектов методами когерентной оптики.pdf

сти рис. 4,а. Прибор имеет следующие характеристики. Минимальный радиус объектов с/мии/2— 1 мкм; максимальный радиус </макс/2= =50 мкм; минимальная концентрация »Мпп= 50 '1 /см3; максимальная

данными в максимуме -распределения оказалось около 5— 10%, на краях — около 20%.

Некоторые добавления к описанному выше методу позволяют применить его к более общим задачам классификации |Л . 78]. Оста­ новимся на них подробнее.

Обозначим N j — число мнкрообъектов /-го типа, М -равно числу классов, в которые группируются микрообъекты. Общее количество всех микрообъектов

что разделение -на Л4 групп возможно только, когда различие в рас­ сеивающих свойствах этих групп будет достаточно большим по от­ ношению к уровню шумов в измерительной системе.

Освещенность в этом случае можно записать:

М оо

С учетом (49) можно записать:

р

лении известна группа линейных преобразований (52), в которую они

будут определены с наибольшей вероятностью, которая вообще до­ стижима при таком методе подсчета.

Фактически в выражении (53) в правой части имеется два неизвестных. Значение левой части получают, измеряя освещенность дифракционных колец в спектральной плоскости. Как же пользовать­

36

Выделим группу частиц /-го типа и найдем для нее Q a путем последовательного интегрирования светового потока в небольшой кольцевой зоне на радиусе р< и отнесем его к площади кольца. Та­

ляющие их функциональные элементы имеют четко вы­ раженную преимущественную ориентацию. Такими струк­ турами особенно богата живая природа, где часто в пре­ делах небольшой области реализуется принцип само­ сборки некоторой структурной единицы с размножением ее путем параллельного переноса (рис. 5). Моделью та­ ких микроструктур может служить решетка.

При прохождении света через решетку, состоящую из чередующихся прозрачных и непрозрачных полосок, воз­ никает периодическое изменение амплитуды падающей волны вдоль направления, перпендикулярного штрихам решетки. Отражательная решетка создает периодическое изменение фазы.

При обсуждении вопросов формирования оптических изображений удобно рассматривать отдельно амплитуд­ ные решетки, вызывающие только изменения амплитуды, и фазовые решетки, определяющие только изменения фа­ зы. Реальные объекты могут давать одновременно изме­ нение амплитуды и изменение фазы.

Если на амплитудную синусоидальную решетку па­ дает плоская волна, то прошедшую сквозь нее или отра­

соидальная решетка вызывает синусоидальное изменение фазы волны.

Для того чтобы получить распределение, описываемое этим уравнением, необходимо иметь синусоидальное

ние интенсивности, соответствующее приведенному урав­ нению, записывается в виде

/ = cf sin3 шуу = (1 — cos 2шУу).

37

Рис. 6. Распределение освещенности в спектральной плоскости для решетки.

менении размера щелей и расстояний между ними.

можно разделить воображаемой системой линий, парал­ лельных штриху решетки, на бесконечное множество бес­ конечно малых элементов. Волны, исходящие от этих эле­ ментов, имеют одинаковую амплитуду, а их разность фаз меняется от 0 до 2 avdv{a2— см).

Распределение интенсивности для дифракции на щели можно получить, подставляя А ( у ) = а в соотношение (19) в области от 0 до с!у и интегрируя. Таким образом, получим фактор рассеяния для щели решетки

где а — амплитуда световой волны, проходящей через элементарный участок щели; соу— волновое число; dv— ширина щели. Вид фактора рассеяния для щели показан на рис. 6,а.

Для определения структурного фактора решетки вос­ пользуемся выражением (21), которое перепишем в со-

39

ответствии с формулой Эйлера:

ниях ao наблюдаются главные максимумы. Для нахож­ дения минимумов дискретизируем эту функцию и будем рассматривать те ее точки, в которых фазы образуют арифметическую прогрессию г|о, 2г|о, Зро и т. д., тогда из выражения (19) U равно:

N

направление на минимум света. Приблизительно на середине расстояния между каждыми двумя со­ седними минимумами существует один побочный ма­

40