Файл: Вьено, Ж. -Ш. Оптическая голография. Развитие и применение.pdf

Образование голографического изобраоісения 29

оптические пути от каждой прозрачной полоски до точки О отли­ чаются между собой на целое число К длин волн.

Опыт показывает, что и в этом случае существует второе изобра­ жение О', положение которого можно рассчитать. Однако волны, приходящие в точку О' от двух соседних полос, не будут строго сов­ падать по фазе. Разность оптических путей этих волн будет в дей­ ствительности равна \ ~\- е вместо X ( е— величина очень малая по сравнению с \ ) . Условия стигматизма не выполняются, но ампли­ туды этих волн существенно складываются, так как е мало. Гово­

Рассмотрим сначала объект, состоящий из конечного числа п когерентных точек Ръ Р 2 , Рп (фиг. 15). Испускаемые ими п волн интерферируют с опорной волной (которую для простоты

считаем плоской). Результирующая картина интерференции п источников с опорной волной будет зарегистрирована на голо­ грамме. Ее можно рассматривать как суперпозицию п элементарных решеток. Если осветить эту голограмму плоской волной, то каждая из решеток даст точечное изображение. Все вместе они восстановят полное изображение объекта, состоящего из п точек.

Обобщение на случай протяженного объекта вытекает непо­ средственно из этого рассмотрения. Действительно, достаточно за­ менить объект множеством бесконечно малых элементов поверхнос­ ти, действующих как точечные источники (фиг. 16), и голограмма

Физическое описание

Как мы только что видели, участки голограммы с максимальной прозрачностью испускают волны, фазы которых на изображении совпадают. Изображение может быть как точечным, так и протя­ женным, так как голограмма действительно восстанавливает вол­ ну, подобную (по фазе и амплитуде) той, которая испускалась объектом во время регистрации. То, что мы видим объект, озна­ чает, что в наш глаз попадает достаточно большой участок волны,

Голограмма, разделенная на части. Рассеивающий объект ис­

пускает волны во всех направлениях в пространстве. Следователь­ но, в каждую точку голограммы поступает информация обо всем объекте. Таким образом, можно легко объяснить опыт с разбитой голограммой: каждый из отдельных кусков голограммы сам может восстановить изображение объекта, так как на нем записана инфор­ мация о всех его точках.

Следует отметить, однако, что информация, полученная каж ­ дым участком голограммы, зависит от угла зрения, соответствую­ щего этому участку во время регистрации (фиг. 17). Каждый учас­ ток голограммы восстанавливает, следовательно, объект под опре­ деленным углом зрения. Если голограмма настолько велика, что можно рассматривать освещенный участок обоими глазами, то наблюдаются два изображения. Их совмещение в мозгу дает стерео­ скопический эффект. Если наблюдатель переместится относитель­ но голограммы, то он увидит изображение под другим углом; от направления наблюдения зависит, какие части изображения мы увидим. Это эффект параллакса (фиг. 18).

Отметим, что при приближении к изображению необходимо аккомодировать глаз, чтобы сохранить четкое видение деталей. При

Ф и г. 20. Принцип построения дву.х изображений точки-объекта.

Все происходит так, как если бы вместо голограммы было сфери­ ческое зеркало с радиусом кривизны R', которое сопрягало бы оба изображения.

Элементарное построение изображений данного объекта пред­ ставлено на фиг. 20, е.