lainete allikad võnguvad täiesti ühesuguselt (S.t. liituvatel lainetel peavad olema ühesugused lainepikkused. Lainete kuju ei tohi aja jooksul muutuda. 2. Kuidas tekivad Newtoni rõngad? – Nad tekivad interferentsi tulemusena valguse peegeldumisel (või läbiminekul) tasaparalleelsest klaasplaadist ja ja suure kõverusraadiusega tasakumerast läätsest koosnevas süsteemis. Et õhupilu paksus on ühesugune kogu ringjoone ulatuses, siis kujutabki interferentsipilt endast kontsentrilisi rõngaid. 3. Miks tekib peegeldunud valguses rõngaste keskele tume laik? Kas alati? – Kui valguslained, mis peegelduvad õhukihi ülemiselt ning alumiselt pinnalt, interfereeruvad omavahel, siis tekib tume laik. 4. Miks peab lääts olema suure kõverusraadiusega? –Sest kiht läätse ja klaasplaadi vahel peab olema üliõhuke, et kihi paksus oleks võrreldav valguse lainepikkusega. Sel juhul on interferentsipilt hästi jälgitav
murdumisnäitaja määramine. Skeem Joonis 1 Joonis 2 Töö teoreetilised alused Valguse peegeldumisel tasaparalleelse laadi ülemiselt ja alumiselt pinnalt tekib kaks valguslainet, mis võivad põhjustada interferentsinähtuse plaadi kohal olevas ruumis. Interferentsipildi tekkekoht oleneb valguslainete omadustest. Väga monokromaatse valguse puhul võib interferentsipilt täita kogu laadi kohal oleva ruumiosa, milles mõlemad peegeldunu lained üksteisega liituvad. Liitumise tulemus oleneb lainete käiguvahest. Joonisel 1 avaldub see järgnevalt: , kus lisaks joonisel 1 näidatud suurusele on valguselainepikkus vaakumis ja on laadisuhteline murdumisnäitaja. Kus k = 1, 2, ..., Suurust k nimetatakse vastava interferentsimaksimumi või miinimumi järguks.
16. Põhivärvused on sinine, roheline, punane. 17. Kui üks pigmentidest puudub ei teki inimesel vastava värvuse aistinguid ehk värvipimedus. 18. Vari piirkond, kuhu ei kandu valgusenergiat. 19. Miks tekkivad kitsa pilu taha heledad ja tumedad triibud ? Sest tekib valguse interferents kahe või mitme laine liitumine ruumis, mille tulemusena tekivad tugevdavad või nõrgendavad piirkonnad. 20. Millal tekib valguse püsiv interferentspilt? Püsiv interferentsipilt tekib ainult siis, kui liituvate lainete allikad võnguvad täiesti ühesuguselt. 21. Miks kaks tavalist lampi ei põhjusta püsivat interferentspilti? Kuna lambid kiirgavad üksikuid lainejadasid, nende liitumine ehk interferents muutub nii kiiresti ja juhuslikult , et meile tundub, nagu oleksid toa põrand , lagi ja seined ühtlselt valgustatud. 22. Missugust valguse omadust kinnitab interferentsi nähtus? 23. Missuguseid valguslaineid nimetatakse koherentseteks
levimiskiirused on erinevad. Fresneli tähtsamad ja rakenduslikumad tööd on seotud difraktsiooniga, aga alustas ta interferentsikatsetest. Kahe pilu asemel kasutas ta ühe valgusallika kahte optilist kujutist. Nii on näiteks kahe peegli või kahe prisma abil võimalik saada kaks samaväärset kiirtekimpu, mille heledus on tunduvalt suurem kui Young'i kitsastest piludest tulevatel kiirtel. Veel näitas Fresnel, et interferentsipilt tuleb selgem ja teravam, kui kasutada ühevärvilist (monokromaatset) valgust. Maksimumide/miinimumide asukohti ekraanil saab arvutada Youngi katse valemitest, kui lugeda võrdseks valgusallikate kujutiste kaugusega ekraanist ning kujutiste omavahelise kaugusega. Huygens'i-Fresnel'i printsiip seob uue lainefrondi kujunemise sekundaarlainete interferentsiga. Huygens'i- Fresnel'i printsiip töötab mõlemas suunas: interfereeruvad ka põhilainele vastassuunda levivad sekundaarlained. 6
................................................................................................. 11 Sissejuhatus Eesti Entsüklopeedia kirjeldab holograafiat kui optilist menetlust esemete ruumiliste kujutiste salvestamiseks ja nähtavaks muutmiseks. Erinevalt fotost on holograafiline kujutis ruumiline, seda saab vaadelda mitmest küljest ning näha esiplaanil olevate esemete taha. Hologramm on aga holografeerimise tulemusena valgussalvestil (nt vastaval fotoplaadil) saadav interferentsipilt. Käesolev referaat annab ülevaate hologrammi ajaloost, kasutusvõimalustest ja arengusuundadest selles vallas. Holograafia Holograafia on optikavaldkond, mis tegeleb hologrammide uurimise ning valmistamisega. Hologramm on seade eseme kolmemõõtmelise kujutise tekitamiseks. Hologramm kujutab endast faasiplaati, kus erinevalt tavalisest fotost on lisaks valgusvälja intensiivsusele jäädvustatud ka faasiinfo. Ajalugu Holograafilise meetodi leiutas Gábor Dénes 1940. aastatel
INTERFERENTSI TEKITAMISEKS ON VAJA KOHERENTSEID VALGUSLAINEID JA TÕKKEID VÕI AVASID, MILLE SUURUS JÄÄB VAHEMIKKU 2 ALFA KUNI 5Λ. KUI ASETADA PIKAFOOKUSELINE LÄÄTS KLAASPLAADILE, SIIS TEKIVAD NENDE KOKKUPUUTEPUNKTI ÜMBER KONTSENTRILISED HELEDAD JA TUMEDAD RÕNGAD. KUI SUUNATA LÄÄTSELE VALGUS, SIIS SUUREM OSA SELLEST LÄHEB LÄÄTSEST JA PLAADIST LÄBI. KUID IGALT PNNALT PEEGELDUB OSA VALGUST KA TAGASI. ET ÕHUPILU PAKSUS ON ÜHESUGUNE KOGU RINGJOONE ULATUSES, SIIS KUJUTABKI INTERFERENTSIPILT ENDAST KONTSENTRILISI RÕNGAID. NEWTONI RÕNGAID KASUTATAKSE OPTIKATÖÖSTUSES LÄÄTSEDE KVALITEEDI KONTROLLIMISEKS. KUI LÄÄTSE PIND POLE SFÄÄRILINE, SIIS EI OLE KA NEWTONI RÕNGAD RINGIKUJULISED.
Valguse difraktsioon ilmneb, kui avade (tõkete) mõõtmed on natukene suuremad valguse lainepikkusest. Kui ava mõõtmed on valguse lainepikkusest palju suuremad, levib valgus sirgjooneliselt. Difraktsiooni ja interferentsi saab jälgida, kui valguslained on koherentsed st neil on sama lainepikkus ja ajas muutumatu faaside vahe. (j8) Difraktsiooni tõttu väljuvad aukudest B ja C kaks teineteist osaliselt katvat valguskoonust. Ekraanil tekib interferentsipilt. Difraktsioonivõre. Optikas laialdaselt kasutatav seade; difraktsioonivõre kujutab endast paljude paralleelsete pilude süsteemi. (j9). Difraktsioonivõres on ühel millimeetril sadu või tuhandeid triipe. Difraktsioonivõret iseloomustab võrekonstant d: d=a+b, a- piludevaheline kaugus, b-pilu laius. Valguse tugevnemist võib märgata kõikides suundades, kus on täidetud tingimus: dsin=k (k=0, +-1, +-2...)Öeldakse, et neis suundades on jälgitavad k-ndat järku difraktsioonimaksimumid
interferentsimaksimumid konfokaalsetel hüperboloididel. Sama võime kirjutada ka miinimumide kohta. Võrrandit (8.12) saab esitada ka kujul 1 2 n + + ( 2 - 1 ) 2 . (8.14) r1 - r2 = = const k Ka see võrrand annab suuruse n erinevatele väärtustele vastavate hüperboloidide parve, mille ühised fookused on punktid O1 ja O2 . Seega tekib järgmine interferentsipilt. Pidevad jooned kujutavad selliseid pindu, kuhu mõlemast laineallikast lähtuvad lained jõuavad samas faasis ja seetõttu üksteist tugevdavad. Nendel pindadel võnguvad keskkonnaosakesed suurema amplituudiga. Katkendlikud jooned kujutavad pindu, kuhu mõlemast laineallikast lähtuvad lained jõuavad vastandfaasis. Nendel pindadel võnguvad keskkonnaosakesed väiksema amplituudiga. 8.4 Lainete difraktsioon Difraktsiooniks nimetatakse lainete levimist tõkete ja avade taha
.. 0,76m (punane). Elektromagnetlainete Lainepikkuse järgi kahanevas (sageduse järgi kasvavas) järjekorras: skaala Pikklaine, kesklaine, lühilaine, ultralühilaine, infravalgus, valgus, ultravalgus, röntgenkiirgus, kiirgus. Laine levimiskiirus v = f lainepikkus, f laine sagedus Valguse interferents on koherentsete valguslainete liitumine, mille tulemusena tekib interferentsipilt. Koherentsed lained on lained, mille sagedused on võrdsed ja faaside vahe ei muutu ajas. Valguse difraktsioon on valguslainete paindumine varju piirkonda. II. Valguse ja aine vastastikmõju Valguse sirgjoonelise Optiliselt ühtlases keskkonnas levib valgus sirgjooneliselt. levimise seadus Peegeldumisseadus Langev kiir, peegeldunud kiir ja pinnanormaal asuvad ühel tasandil. Langemisnurk ja peegeldumisnurk on võrdsed.
.. 0,76m (punane). Elektromagnetlainete Lainepikkuse järgi kahanevas (sageduse järgi kasvavas) järjekorras: skaala Pikklaine, kesklaine, lühilaine, ultralühilaine, infravalgus, valgus, ultravalgus, röntgenkiirgus, kiirgus. Laine levimiskiirus v = f lainepikkus, f laine sagedus Valguse interferents on koherentsete valguslainete liitumine, mille tulemusena tekib interferentsipilt. Koherentsed lained on lained, mille sagedused on võrdsed ja faaside vahe ei muutu ajas. Valguse difraktsioon on valguslainete paindumine varju piirkonda. II. Valguse ja aine vastastikmõju Valguse sirgjoonelise Optiliselt ühtlases keskkonnas levib valgus sirgjooneliselt. levimise seadus Peegeldumisseadus Langev kiir, peegeldunud kiir ja pinnanormaal asuvad ühel tasandil. Langemisnurk ja peegeldumisnurk on võrdsed.
asendi kohta. Üks hologrammi tegemise võimalustest on kujutatud joonisel(vt. Joon. 1 lk 22). Gaaslaserist tuleb koherentne valguskiir AB. Tähega B märgitud osa allikast lähtuvast valgusest langeb otse objektile O. Objektilt hajunud difrageerunud valguslainete kogum langeb fotoplaadile P ka tähega A märgitud osa samast koherentsest valgusest. Siin fotoplaadil need kaks kiirtekimpu interfereeruvad. Tekkiv interferentsipilt jäädvustub fotoplaadil. Saadav foto, hologramm, näib lähestikku asetsevate korrapäratute, kaootiliselt väänlevate ja keerduvate joonte-mullide rägana. Ometi on tähtis tõdeda, et selles interferentsiribade mustris kätkeva 18 informatsiooni koguhulk on hoopis ulatuslikum kui tavaline foto iial anda suudaks.
faasinurk jääb täpselt nende vahele ("vektor" IR on kaksiknoolega ULUC risti). Loeng 15 Mootorit sisaldav vahelduvvooluahel (eelmise semestri laboritöö "Voolutarbija tunnusjoonte määramine" analüüs). Loeng 16 · Faasidiagrammi (phasori) koostamine ja rakendamine lainevõrrandi korral. · Lainepaketi (solitoni) tekitamine sagedusest sõltuva levimiskiirusega lainete korral. Lainepakett, soliton, rühmakiirus. Liikuma hakkab interferentsipilt juhul, kui liituvate lainete sagedused on erinevad. Nüüd on lugu nii, et amplituudivalemis lisandub faasitegurisse ka ajast sõltuv liige, mis sarnaneb liitvõnkumistest tuntud tuiklemise valemiga. Faasitegurisse lisandub liige , millele vastavalt laineformalismile tuleks lisada . Kui lained levivad samas suunas, asendab tuiklemistest tuntud perioodilist maksimumi ruumis laine levimiskiirusega liikuv lainepakett - jada suurema amplituudiga võnkumisi.
faasinurk jääb täpselt nende vahele ("vektor" IR on kaksiknoolega ULUC risti). Loeng 15 Mootorit sisaldav vahelduvvooluahel (eelmise semestri laboritöö "Voolutarbija tunnusjoonte määramine" analüüs). Loeng 16 · Faasidiagrammi (phasori) koostamine ja rakendamine lainevõrrandi korral. · Lainepaketi (solitoni) tekitamine sagedusest sõltuva levimiskiirusega lainete korral. Lainepakett, soliton, rühmakiirus. Liikuma hakkab interferentsipilt juhul, kui liituvate lainete sagedused on erinevad. Nüüd on lugu nii, et amplituudivalemis lisandub faasitegurisse ka ajast sõltuv liige, mis sarnaneb liitvõnkumistest tuntud tuiklemise valemiga. Faasitegurisse lisandub liige , millele vastavalt laineformalismile tuleks lisada . Kui lained levivad samas suunas, asendab tuiklemistest tuntud perioodilist maksimumi ruumis laine levimiskiirusega liikuv lainepakett - jada suurema amplituudiga võnkumisi.
kuju, värvuse ja asendi kohta. Üks hologrammi tegemise võimalustest on kujutatud joonisel. Gaaslaserist tuleb koherentne valguskiir AB. Tähega B märgitud osa allikast lähtuvast valgusest langeb otse objektile O. Objektilt hajunud difrageerunud valguslainete kogum langeb fotoplaadile P ka tähega A märgitud osa samast koherentsest valgusest. Siin fotoplaadil need kaks kiirtekimpu interfereeruvad. Tekkiv interferentsipilt jäädvustub fotoplaadil. Saadav foto, hologramm, näib lähestikku asetsevate korrapäratute, kaootiliselt väänlevate ja keerduvate joonte-mullide rägana. Ometi on tähtis tõdeda, et selles interferentsiribade mustris kätkeva informatsiooni koguhulk on hoopis ulatuslikum kui tavaline foto iial anda suudaks. Hologramm sisaldab peale intensiivuste veel ju informatsiooni difrageerunud valguskiirte faaside kohta.
käiguvahe on paaritu arv pool lainepikkust. Käiguvahe täisarvkordne + 0.5 (ka 0 + 0,5) Lainete käiguvahe- teepikkuste erinevus, mis tuleb lainetel läbida liitumispunkti jõudmiseks. 53. Interferentspildi arvutus kahe koherentse valgusallika korral. (õpik) Salejev 3. osa lk 61 Interferents tekib kahe või enama koherentse laine liitumise tulemusel. Interferentsi korral tekib mingil alal püsiv valguse intensiivsuse maksimumide ja miinimumide jaotus-interferentsipilt. Lained on koherentsed kui nende faasivahe jääb konstantseks. Kaks ühesuguse sagedusega lainet on koherentsed. 29 Monokromaatne laine on ühesuguse sagedusega laine (ühevärviline) 54. Difraktsioon Huygens-Fresnelli printsiip. Difraktsiooniks nimetatakse valguse (ja üldse lainetuse) paindumist tõkete taha homogeenses isotroopses keskkonnas
kohta. Selle salvestustehnika potentsiaal on haaranud arendusse kaasa paljud firmad alates Bell Labsist kuni USDARPAni (kuhu kuuluvad näiteks IBM, Kodak, Polaroid jt). Meeldetuletus füüsikast Hologramm on kujutis, mis saadakse kahe koherentse valguskiirte kimbu lõikumisel tekkiva interferentsimustri salvestamisel. Tavaliselt jaotatakse laserikiir kaheks kiireks -- infot kandvaks signaalikiireks ning häirimata laservalguse tugikiireks -- ning salvestatakse nende ühinemisel tekkiv interferentsipilt. Sellise interferomeetrilise salvestuse põhiomaduseks on see, et kui seda salvestust valgustada lugemiskiirega, difrageerub lugemiskiir osaliselt signaalikiire nõrgaks 15 koopiaks. Kui signaalikiir saadi näiteks valgustades ruumilist objekti, siis hologrammi heiastamine tekitab objekti ebakujutise hologrammi taha. Kui hologramm on salvestatud õhukesele materjalile (materjali paksus on samas
tasapind. Esemekimbu lainepinna kuju kajastab holografeeritava eseme kuju. Niisugusel juhul läbivad esemelt peegelduvad valguslained fotoplaadini jõudmiseks erinevad teepikkused, sest mõned eseme osad on fotoplaadile lähemal kui teised. Sellepärast on käiguvahe esemekimbu ja tugikimbu lainete vahel fotoplaadi erinevais kohtades erinev. Kuna laserivalgus on koherentne, siis eseme- ja tugikimbu lained interfereeruvad, s.t. nõrgendavad või tugevdavad üksteist. Tulemuseks on keeruline interferentsipilt, milles on peidus holografeeritava eseme kuju. See jäädvustatakse fotoplaadile ja pärast fotograafilist töötlemist (ilmutamine, kinnitamine, kuivatamine) ongi hologramm valmis. Hologrammi vaatlemiseks kasutatakse ainult tugikimpu. Selle difraktsioon hologrammi interferentsipildil tekitab täpselt samasuguse lainekimbu nagu oli esemekimp. Kui see kimp silma juhtida, tekib silmas esemega sarnane kujutis. Tekkiv kujutis on ruumiline, s.t. silma asendit muutes nihkub vastavalt ka kujutis.
Sama võime kirjutada ka miinimumide kohta. Võrrandit (8.12) saab esitada ka kujul 1 2 n 2 1 2 r1 r2 const . (8.14) k Ka see võrrand annab suuruse n erinevatele väärtustele vastavate hüperboloidide parve, mille ühised fookused on punktid O1 ja O2 . Seega tekib järgmine interferentsipilt. Pidevad jooned kujutavad selliseid pindu, kuhu mõlemast laineallikast lähtuvad lained jõuavad samas faasis ja seetõttu üksteist tugevdavad. Nendel pindadel võnguvad keskkonnaosakesed suurema amplituudiga. Katkendlikud jooned kujutavad pindu, kuhu mõlemast laineallikast lähtuvad lained jõuavad vastandfaasis. Nendel pindadel võnguvad keskkonnaosakesed väiksema amplituudiga. 6 8
annaabi.ee 
