Голография (принцип записи)
Голография записывает фазу объекта через интерференцию с опорной волной: экспозиция пропорциональна |E_оп + E_об|², на пластинке появляются микроскопические полосы. При освещении пластины (часто тем же опорным пучком) дифракция на этих полосах восстанавливает исходный фронт волны. Симулятор рисует упрощённую 2D картину интерференции плоской опоры и сферической волны точки; шаг восстановления, нелинейность фотоэмульсии и объёмные брэгговские эффекты не моделируются.
Для кого: Студенты, связывающие интерференцию Юнга с хранением трёхмерной информации.
Ключевые понятия
- Голография
- Опорная волна
- Предметная волна
- Интерференционные полосы
- Когерентность
- Дифракция
- Запись фазы
Как это работает
Запись: экспозиция пропорциональна |E_оп + E_об|² — мелкие полосы кодируют фазу предметной волны. Восстановление — дифракция на записи (в симуляторе не считается); нужна высокая когерентность, обычно лазер.
Часто задаваемые вопросы
- Почему нужен лазер?
- Полосы имеют шаг порядка длины волны; при короткой когерентности паттерн усредняется. Лазер даёт достаточную длину когерентности.
- Что именно рисует симулятор?
- Упрощённую интенсивность cos(φ_оп − φ_об) в плоскости: плотность и ориентация полос кодируют фазу, как на тонкой записи.
- Чем объёмная голограмма отличается от тонкой?
- В толстой эмульсии выполняется условие Брэгга: восстановление селективно по углу и длине волны. Здесь это не рассчитывается.
- Бывает цифровая голография?
- Да: интерференция регистрируется матрицей, восстановление выполняется вычислительно. Физический смысл опоры и объекта тот же.
Ещё из «Оптика и свет»
Другие симуляторы в этой категории — или все 44.
Глаз: Близорукость и дальнозоркость
Упрощённая модель глаза + очки; индикатор размытия на сетчатке; предустановки и рекомендуемая ΔP.
Френель и Фраунгофер
Дифракция на щели: N = a²/(λL); спираль Корню; интеграл Френеля и предел sinc².
Три поляризатора (парадокс)
Цепочка Малюса P₁–P₂–P₃; скрещенные P₁⊥P₃ плюс P₂ под 45° пропускают свет.
Диск Эйри и критерий Рэлея
Дифракция Фраунгофера на круглом отверстии; первое темное кольцо; разрешение двух точек.
Оптическая скамья (песочница)
До 4 элементов: тонкие линзы, вертикальные зеркала, клин δ; параксиальное трассирование лучей.
Телескоп и микроскоп (2 линзы)
Предустановки: Кеплер / Галилей / микроскоп; параксиальные лучи, подсказка по увеличению M и фокусным расстояниям f_об/f_ок.