Глава 5. ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ В СЛУЧАЕ ФОТОГРАФИЧЕСКОЙ СУПЕРПОЗИЦИИ СПЕКЛ-СТРУКТУР, СМЕЩЕННЫХ В ПРОДОЛЬНОМ НАПРАВЛЕНИИ

§ 1. Интерференционные кольца, образуемые фотопластинкой с двумя спекл-структурами [169]

Осветим диффузный объект, например матовое стекло точечным лазерным источником и зарегистрируем на фотопластинке соответствующую спекл-струкгуру (рис. 67). Затем сделаем вторую экспозицию на той же фотопластинке предварительно сместив ее в направлении, перпендикулярном ее плоскости. Если смещение не слишком велико, т. е. если величина 81 удовлетворяет условию (2.2), то на фотопластинке будут зарегистрированы две подобные спекл-структуры, для которых коэффициент подобия равен (гл. 2, § 5; табл. на стр. 40). Посмотрим, что представляет собой негатив после проявления (рис. 68). На расстоянии у от центра С фотопластинки два подобных участка спекл-структур имеют сдвиг Предположим, что негатив освещается параллельным пучком. Пусть разность хода от подобных спеклов в точке которая находится на произвольном расстоянии от фотопластинки и лежит на перпендикуляре к ее плоскости, проходящем через точку С. Тогда будем иметь

Введем непрозрачный экран в котором имеется очень малое отверстие, совпадающее с точкой (рис. 69), и будем наблюдать картину на экране помещенном позади Интенсивность в точке обусловленная интерференцией волн, испускаемых двумя подобными точками, расположенными на расстоянии у от точки С, запишется в виде

где

Пренебрегая дифракцией, можно сказать, что (с точностью до постоянного множителя) это выражение дает также интенсивность света в точке экрана Поскольку

данная схема имеет круговую симметрию, на экране будут видны кольца. В белом Свете распределение интенсивности в этих кольцах следует формуле Ньютона для колец со светлым центром.

Рис. 67. Регистрация подобных спекл-структур при продольном смещении плоскости регистрации.

Рис. 68. Разность хода в точке для двух подобных элементов двух смещенных спекл-структур, зарегистрированных на фотопластинке

Рис. 69. Образование интерференционных колец.

Радиус кольца с номером для света с длиной волны X определяется выражением

Вместо того чтобы просто рассматривать весь негатив можно воспользоваться схемой, показанной на рис. 55. Поскольку двоение спекл-структур меняется от точки к точке негатива нужно выделять различные участки его поверхности при помощи непрозрачного экрана с малым отверстием. Тогда в фокальной плоскости объектива О будут

наблюдаться полосы Юнга, направление и период которых определяются направлением и величиной сдвига между двумя регистрируемыми спекл-структурами.

В схеме, представленной на рис. 67, можно смещать в промежутке между экспозициями не фотопластинку, а диффузный объект. Как мы видели в гл. 2, § 5, в этом случае на фотопластинке возникают две подобные спекл-структуры, что позволяет взять диффузор довольно больших размеров. Наблюдать проявленный негатив можно в схеме, показанной на рис. 69.