Главная > Оптика > Введение в когерентную оптику и голографию
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

6. Условия, необходимые для получения голограмм

Предполагая, что электронный источник, источник питания и увеличение выбраны подходящим образом, можно заметить, что остается еще один важный параметр — расстояние расфокусировки Имеется несколько различных условий, которые его определяют, но среди них мы отметим лишь следующие три.

Первое условие — интенсивность. Мы уже видели, например, что плотность тока на предмете обратно пропорциональна квадрату однако ее нельзя увеличить сверх всякого предела, поскольку с уменьшением расстояния его «эффективное» значение никогда не падает ниже длины каустики. Таким образом, было бы желательно помещать предмет непосредственно в картину фокальной аберрации. Но такая резкая фокусировка трудна и ненадежна; кроме того, она противоречит также двум другим условиям.

Сущность метода дифракционной микроскопии состоит в том, чтобы внести как можно больше информации в свободное пространство, где интенсивность когерентного фона велика, т. е. информация должна проявиться в виде дифракционных полос, окружающих предмет. (В электронной микроскопии их всегда называют полосами Френеля, хотя оптики, кажется, не одобряют этот термин.) На рис. 10 показан типичный предмет, подходящий для дифракционной микроскопии, с относительно большими чистыми пространствами и со средней шириной Свободное пространство используется лучше, если полосы с обеих сторон как раз покрывают его, т. е. если или, используя соотношение Аббе, Если, например, то а при равно только Уже можно видеть, что при высоких разрешениях это условие становится несущественным.

Третье условие для следует рассмотрения процесса восстановления, в котором сопряженный предмет должен как можно меньше искажать восстанавливаемый предмет. Если одно из изображений предмета сделано резким, то второе искажается удвоенными аберрациями, как это показано на рис. 11 для случая сферической аберрации. Необходимо различать два случая: Теория (см. [8], стр. 163) и оптические эксперименты, проиллюстрированные на рис. 4, ясно показывают, что второй

случай для нас более благоприятен. Впереди острого конца каустики тянется область заметной длины, в которой интенсивность имеет обычно острый максимум на оси. В случае с другой стороны, точка находится в полой области аберрационной фигуры сопряженной точки где интенсивность имеет на оси плоский минимум. В процессе восстановления, показанном на рис. 4, предмет помещался именно в эту область. Эксперименты с противоположным положением предмета не удалось провести вследствие очень больших различий плотностей почернения фотографической пластинки, выходивших далеко за границы линейной части кривой почернений.

Рис. 11. Изображения предмета и его «двойника» в процессе восстановления после исправления погрешностей в одном из них.

В пределах диапазона, равного удвоенной длине аксиальной каустики, эта область окружена ярким кольцом, содержащим тонкую систему интерференционных полос. По мере приближения к определенной точке они исчезают, причем условием для этого, как можно видеть из рис. 11, является следующее неравенство:

В качестве примера положим см (микроскоп с магнитными линзами), (соответствует и (1 — 5 А. Тогда т. е. много меньше, чем дает установленный выше критерий. Но при новый критерий дает что намного больше. Видно, что условие (21) становится строгим только при высоких разрешениях. По-видимому, желательно всегда брать большее из двух значений.

Можно спросить, возможно ли восстановление по резко сфокусированной фотографии. Одно резкое изображение, конечно, всегда может быть получено, но оно мало полезно, если на него

наложено размазанное изображенне предмета-"двойника". Сомнительно даже восстановление высококонтрастных предметов, потому что в области каустики высококонтрастные предметы создают сложную и резкую систему интерференционных полос, идентифицировать которые, по-видимому, очень трудно.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление