Голография для любознательных. Книга для научных сотрудников школьного возраста - страница 6
Сведения из волновой оптики
Давайте рассмотрим перечисленные выше определения немного подробнее. Понимание всех этих явлений поможет нам в дальнейшем разобраться с принципами голографии.
Дисперсия
Разложение белого света в спектр с помощью кварцевой призмы
Белый свет имеет непрерывный спектр. Излучение отдельных атомов может иметь дискретный спектр.
Спектры испускания и поглощения некоторых атомов
Скорость света в вакууме не зависит от частоты или длины волны и равна (С) = 3·10>8 м/с. Если поочередно пропускать через стеклянную призму пучки монохроматического света разной длины волны под одним и тем же углом падения, то можно заметить, что фиолетовый луч преломляется больше, чем красный. Значит коэффициент преломления n>ф> n>к. Абсолютный показатель преломления связан со скоростью распространения света в прозрачной среде формулой:
n>ф /n>к = С>к>* / С>ф>*;
где С>к>* и С>ф>* – скорости света в стекле для красного и фиолетового цветов; n>ф и n>к – коэффициенты преломления фиолетового и красного цвета соответственно.
Скорость фиолетового света в прозрачной среде будет меньше скорости красного света.
Приборы, с помощью которых исследуются спектры излучения различных источников, называются спектральными приборами (спектроскоп и спектрограф). Для разложения излучения в спектр в спектральном приборе используется призма.
Оптическая схема спектрографа
Действие призмы основано на явлении дисперсии, то есть зависимости показателя преломления (n) вещества от длины волны света (λ). Щель S, на которую падает исследуемое излучение, находится в фокальной плоскости линзы Л>1. Эта часть прибора называется коллиматором. Выходящий из линзы параллельный пучок света падает на призму (P). Вследствие дисперсии свет разных длин волн выходит из призмы под разными углами. В фокальной плоскости линзы Л>2 располагается экран или фотопластинка, на которой фокусируется излучение. В результате в разных местах экрана возникает изображение входной щели S в свете разных длин волн. У всех прозрачных твердых веществ (стекло, кварц), из которых изготовляются призмы, показатель преломления (n) в диапазоне видимого света убывает с увеличением длины волны (λ). Монотонно убывающая зависимость n (λ) называется нормальной дисперсией. В спектральных приборах высокого класса и разрешения вместо призм применяются дифракционные решетки.