15. Физические основы метода голографической записи изображений. Голограммы Габора и Денисюка.

Физические основы метода голографической записи изображений

1. Дифракция на многомерной структуре. Формула Брега – Вульфа. Метод порошка. Фотонные кристаллы. Природный фотонный кристалл

Дифракция на многомерной структуре

Характер рассматриваемой структуры определяет значения амплитуд и фаз отдельных синусоидальных членов ряда. Таким образом, дифракцию на сложной структуре можно рассчитать путем рассмотрения дифракции на каждой отдельной компоненте разложения Фурье этой структуры. Постоянный член разложения Фурье дает нулевой максимум, каждый из синусоидальных членов - по два максимума первых порядков (т = ±1). Так как периоды синусоидальных структур различны, то и углы дифракции соответствующих максимумов первого порядка будут различны, и в совокупности получится полная дифракционная картина всей структуры.

Формула Брега – Вульфа

Метод порошка

- один из методов рентгено-структурного анализа минералов. Для исследования берут тонкий порошок кристаллов, из которого изготовляют спрессованный столбик. На столбик направляют пучок характеристических рентгеновских лучей. Полученный снимок носит название дебаеграммы, которая характерна для минералов или любого химического соединения. Дебаеграмма может быть использована для идентификации вещества.

Фотонные кристаллы

Фотонные кристаллы (ФК) представляют собой структуры, характеризующиеся периодическим изменением диэлектрической проницаемости в пространстве. Оптические свойства ФК сильно отличаются от оптических свойств сплошных сред. Распространение излучения внутри фотонного кристалла благодаря периодичности среды становится похожим на движение электрона внутри обычного кристалла под действием периодического потенциала. В результате электромагнитные волны в фотонных кристаллах имеют зонный спектр и координатную зависимость, аналогичную блоховским волнам электронов в обычных кристаллах. При определенных условиях в зонной структуре ФК образуются щели, аналогично запрещенным электронным зонам в естественных кристаллах. В зависимости от конкретных свойств (материала элементов, их размера и периода решетки) в спектре ФК могут образовываться как полностью запрещенные по частоте зоны, для которых распространение излучения невозможно независимо от его поляризации и направления, так и частично запрещенные (стоп–зоны), в которых распространение возможно лишь в выделенных направлениях.

Природный фотонный кристалл

Опал представляет собой природный фотонный кристалл. Минерал опал широко известен как природный фотонный кристалл

2. Понятия поляризации в оптике. Интерференция поляризованных волн. Описание поляризации излучения в рамках электромагнитной теории света.. Наглядное представление линейно, циркулярно, эллиптически поляризованного и неполяризованного излучения

Поляризация волн — характеристика поперечных волн, описывающая поведение вектора колеблющейся величины в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны.

Поляризация света - совокупность явлений волновой оптики, в которых проявляется поперечность электромагнитных световых волн.

Описание поляризации излучения в рамках электромагнитной теории света