Главная > Физика > Оптика спеклов
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

§ 4. Изображение большого числа монохроматических точечных источников, расположенных хаотически

Допустим, что в схеме, представленной на рис. 7, в экране имеется много одинаковых малых отверстий расположенных хаотически (рис. 10).

Рис. 10. Экран с большим числом хаотически расположенных малых отверстий и его изображение, создаваемое объективом О.

Предположим сначала, что отверстия освещаются только элементом поверхности источника с центром в точке М. Малые отверстия на которых дифрагирует падающий свет, играют роль когерентных источников света. Каждому из них в плоскости изображения соответствует дифракционная картина с распределением амплитуды, показанным на рис. 2. Все дифракционные картины, создаваемые источниками одинаковы, и, чтобы определить вид дифракционной картины в плоскости нужно суммировать их амплитуды с учетом фаз. В результате суперпозиции дифракционных картин возникает очень сложная система отдельных пятен, размер наименьших из которых примерно равен диаметру дифракционного пятна, формируемого объективом О при его освещении точечным источником света [формула (1.3)]. Это и есть спекл-структура.

На рис. 11 показана суперпозиция одиннадцати дифракционных картин, центры которых распределены по прямой случайным образом. На рис. 11, а представлены кривые распределения амплитуды в отдельных дифракционных картинах, причем для каждой указана разность фаз градусах). На рис. 11,б показано соответствующее распределение интенсивности.

Увеличим размеры участка освещающего отверстия Источники станут частично когерентными, и контраст спеклов уменьшится.

Рис. 11. а — кривые распределения амплитуды дифрагированных волн разными фазами; — суммарное распределение интенсивности

Если отверстия осветить протяженным источником то контраст спеклов станет равным нулю и они исчезнут. В последнем случае источники являются некогерентными, и, если они расположены в экране достаточно часто, плоскость будет освещена равномерно.

Используя понятие дельта-функции, говорят, что спеклы представляют собой результат свертки амплитуды дифракционной картины, формируемой объективом О, со всеми дельта-функциями, соответствующими геометрическим изображениям источников Если же источники некогерентны, то берется такая же свертка интенсивности дифракционной картины.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление