Автор Тема: Скачки интерференционных полос  (Прочитано 1228 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн donavi

  • Постоялец
  • ***
  • Сообщений: 190
  • Репутация: +5/-3
Скачки интерференционных полос
« : 06 Октябрь 2013, 13:48:00 »
Хотелось бы более глубже понять данных эффект.
скачки интерференционных полос



Правильно ля я понимаю данный процесс происхождения данного эффекта?
При приближении пальца к лучу лазера отраженные от него фотоны вновь ударяются о зеркало самой трубки лазера и возникает интерференционная картина.
из за движения пальца возникают скачки интерференционных полос, это и регистрирует фотодиод.


Возможны ли тут зачатки голографии ведь получается некий аналог встречных пучков между пальцем и зеркалом лазера.
Может ли тут получится на пикосекунды голограмма, при таких условиях?
А что если вместо фотодиода поставить CCD матрицу на 1 - 100 гигапиксель сможет ли она зафиксировать голограмму?
« Последнее редактирование: 06 Октябрь 2013, 13:54:07 от donavi »

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2265
  • Репутация: +134/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Re: Скачки интерференционных полос
« Ответ #1 : 06 Октябрь 2013, 14:21:36 »
Правильно ля я понимаю данный процесс происхождения данного эффекта?
При приближении пальца к лучу лазера отраженные от него фотоны вновь ударяются о зеркало самой трубки лазера и возникает интерференционная картина.
Правильно, хотя и сказано неуклюже.

Получился дальномер. На фотодиод попадает два луча: один - прямо от лазера, другой - отражением от пальца. Волны интерферируют, в зависимости от расстояния получается либо максимум, либо минимум.
Это в основе явления. Дополнительно начинает играть сам лазер, у которого в таких условиях может скакать мода. Поэтому на практике такая схема не годится для измерения расстояний, ведь длина волны в ней может меняться в самый неподходящий момент.

Возможны ли тут зачатки голографии ведь получается некий аналог встречных пучков между пальцем и зеркалом лазера.
Может ли тут получится на пикосекунды голограмма, при таких условиях?
Она не на пикосекунды появляется, а просто появляется, но регистрировать ее некому :) При такой схеме получается голограмма Френеля, самая непрактичная из всех существующих и почти бесполезная. Голограмма каждого "кадра" существует несколько десятков наносекунд. (Если бы удалось включить лазер на 10 наносекунд и при этом повысить его мощность до нескольких мегаватт, удалось бы сделать один кадр "со вспышкой"; такие лазеры существуют и обсуждались в какой-то соседней теме).

А что если вместо фотодиода поставить CCD матрицу на 1 - 100 гигапиксель сможет ли она зафиксировать голограмму?
Смогла бы, если бы существовали матрицы ТАКОГО разрешения и ТАКОЙ скорости. (Я не видел матриц разрешением выше 100 мегапикселей по совершенно астрономическим ценам). Но это была бы голограмма Френеля. На голограмме были бы видны внутренности лазера и маленький кусочек пальца (то, что будет видно, если смотреть сквозь трубку выключенного лазера, т.е. почти ничего).

От этой схемы один шаг до настоящего получения голограммы. Изменения требуются совсем небольшие:
1) Фотодиод заменить на фотопластинку высокого разрешения.
2) Фотопластинку поставить не с задней стороны лазера, а с передней, чтобы луч проходил сквозь нее. (В отличие от фотодиода фотопластинка прозрачна). Тогда на голограмме будет виден весь предмет и не будет видно лазера. Чтобы фотопластинка не давала бликов, ее надо наклонить под углом Брюстера и закрыть ближайшую к лазеру кромку от попадания света.
3) Луч лазера расширить любой линзой, чтобы фотопластинка и предмет освещались целиком, а не только в одной точке.
4) Взять не палец, а твердый предмет, и обеспечить неподвижность конструкции на время экспозиции. Чувствительность фотопластинок высокого разрешения очень низка, гораздо ниже, чем у обычных фотопленок, поэтому выдержка составит от 15 секунд до 1 минуты, а то и больше. Для неподвижности потребуется поставить установку на мешок с песком или стопку газет, работать в тишине и даже не дышать в сторону лазера. Да, он НАСТОЛЬКО чувствителен. Разумеется, чтобы не засветить фотопластинку, делать все надо в темноте (слабый зеленый свет допускается).

После проявления  и сушки получается изображение, видимое в обычном дневном свете, без лазера. Это и есть метод Денисюка.  В нем наклон пластинки нужен не только против бликов, но и для того, чтобы полосы интерференции пошли не по поверхности эмульсии, а в глубину. За счет этого происходит уже необычная, а брэгговская дифракция, и голограмма становится видна без лазера, поскольку сама выделяет нужный свет из дневного.

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2265
  • Репутация: +134/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Re: Скачки интерференционных полос
« Ответ #2 : 06 Октябрь 2013, 14:26:56 »
из за движения пальца возникают скачки интерференционных полос, это и регистрирует фотодиод.



В этой схеме полосы выглядят не так, а скорее всего вот так:


Фотодиод стоит где-то около середины и видит то ли центральное пятно, то ли первое кольцо. Можно вместо фотодиода поставить линзочку и спроецировать ею изображение на большой экран - на стену, например.

Оффлайн donavi

  • Постоялец
  • ***
  • Сообщений: 190
  • Репутация: +5/-3
Re: Скачки интерференционных полос
« Ответ #3 : 06 Октябрь 2013, 17:05:49 »
Рас уж так близко к голографии подошёл то не грех было бы и записать ее.
Теперь вопрос о выборе лазера стоит.
Есть лазер с линейной поляризацией на 2mw есть еще тот что выше на видео с хаотической поляризацией (random) 0.5mw.
Понятно что тем мощнее тем лучше а как вопрос с поляризацией обстоит дело. скажем в чем разница будет для голографии если я попытаюсь записать ее с линейной поляризацией или круговой?
Может вообще взять диодный лазер на 200mw  но с качественной точки зрения лучше будет He-Ne.
Да и с выбором фотопластинок не так уж все гладко обстоит дело. Лично для себя решил сдесь покупать фотопластинки
http://www.litiholo.com/hologram_film.htm
Вроде как эти фотопластинки не требуют проявления Для меня огромный + ибо еще кучу бабла не нужно на дико редкие реагенты для проявления покупать.

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2265
  • Репутация: +134/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Re: Скачки интерференционных полос
« Ответ #4 : 06 Октябрь 2013, 18:58:09 »
Лазер: поляризация для голографии неважна, но линейная удобнее в работе (проще избавляться от паразитных бликов, пользуясь углом Брюстера). 2 мВт идеально подходит. Полупроводниковые лазеры мощностью больше 10 мВт часто имеют отвратительную когерентность и потому не годятся; лазер на 200 мВт почти наверняка не годится. Если использовать полупроводниковый лазер, то лучше всего недорогой модуль на 3-5 мВт. Вместо того, чтобы расширять луч такого модуля линзой, можно просто отломать линзу: "голый" диод - самое то. Гелий-неоновый лазер голограмму дает лучшего качества, но в работе сложнее: крепить неудобно и линза нужна. Пыль на линзе сильно мешает - дифракционные кольца делают. Иногда проблемы от пыли так велики, что приходится ставить пространственный фильтр.

Фотопластинки: litiholo - это фотополимерная технология. У нее недостаток - отвратительная чувствительность и потому длинные выдержки. На длинной выдержке очень мало шансов на успех - велика вероятность, что что-то шевельнется. Проще и надежнее использовать бромсеребряный процесс с проявлением. (К слову: я никогда не видел действительно хороших голограмм на фотополимерном процессе).

Проявитель - дешевый и доступный реактив, а вовсе не экзотика. И работать с ним просто. Продается он в пачках в виде порошка, пачка стоит около $10 - это на литр раствора. Литр - это до фига, этого хватает на несколько десятков голограмм, и цена ничтожна по сравнению с самими фотопластинками. Купить проявитель можно там же, где и пластинки, а можно на d-76.ru по рецепту любой состав заказать. Работать с ним тоже просто - ничуть не сложнее, чем проявлять фотографии в ванной комнате, как когда-то все делали. Токсичность низкая, обычных резиновых перчаток достаточно, не пахнет.

Позаботиться о двух вещах придется: о темноте и о зеленом свете. Проще всего обосноваться в ванной комнате, как для печати фотографий, но лазер придется по технике безопасности подключить к сети через УЗО. В качестве зеленого фонаря я использовал переделанный фотографический красный - взял кусок стекла от фоторамки и покрасил зеленым лаком.

Оффлайн donavi

  • Постоялец
  • ***
  • Сообщений: 190
  • Репутация: +5/-3
Re: Скачки интерференционных полос
« Ответ #5 : 06 Октябрь 2013, 19:55:35 »
d-76.ru мне не подойдет они за пределы РФ не доставляют да и гнать через таможню белые порошки в пакетиках самое оно  :pleasantry:
Мне бы магаз где можно было и проявитель купить и фотопластинки одновременно. Или хотя бы по отдельности но с доставкой по Европе.

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2265
  • Репутация: +134/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Re: Скачки интерференционных полос
« Ответ #6 : 06 Октябрь 2013, 21:29:44 »
d-76.ru мне не подойдет они за пределы РФ не доставляют да и гнать через таможню белые порошки в пакетиках самое оно  :pleasantry:

http://d-76.com.ua подойдет?
Для начала я рекомендую проявитель по рецепту "OD-1" Сергея Воробьева - он по составу очень похож на классический D-76, поэтому его очень легко приготовить. Рецепт тут на форуме есть:
http://laserforum.ru/index.php?topic=105.0
Фотоматериалы делает и продает, например, smirholo:
http://laserforum.ru/index.php?topic=337.0
http://laserforum.ru/index.php?topic=336.0
Для первых опытов берите стекло. Когда начнет получаться, можно перейти и на пленку. Оптимальный размер фотопластинки для самого начала - примерно 6 на 6 сантиметров. Чем больше размер, тем труднее! Ну и дороже тоже.

Мне бы магаз где можно было и проявитель купить и фотопластинки одновременно. Или хотя бы по отдельности но с доставкой по Европе.
Все продавцы фотоматериалов для голографии торгуют и пластинками, и проявителем для них. Впрочем, для бромсеребряной химии проявитель можно взять и местный, чтобы таможня не заинтересовалась.

Еще потребуется хоть какой-то термометр (самый дешевый аквариумный сойдет), литровые бутылки для проявителя и фиксажа (любые, но НЕ такие, как у вас дома обычно используются для пищевых продуктов - для безопасности, чтобы не спутать с напитком), ванночки для проявления, не меньше 4 шт. (пластиковое корытце, в которое в супермаркете продукты упаковывают, подходит; если есть настоящая фотокювета - замечательно), фонарь (зеленый, если лазер красный, и красный, если лазер зеленый; яркость как можно меньше - чтобы только-только видно было; просто слабенький светодиод от батарейки подойдет, или можно старый фотофонарь переделать и прикрутить к нему диммер) и "стол с защитой от вибраций". Мой вариант стола - 3 килограмма песка в плоском полиэтиленовом пакете и сосновая доска сверху. Можно просто насыпать песок в корыто и поставить сверху лазер, держатели оптики прямо в песок воткнуть, но это чревато попаданием песка в нежные детали оптики. Если лазер будете включать в ванной, позаботьтесь об УЗО.
« Последнее редактирование: 06 Октябрь 2013, 21:33:13 от Gall »

 



SimplePortal 2.3.3 © 2008-2010, SimplePortal