Fliačky

ŠPECIFIKÁCIA (z anglického fľaku - škvrna, škvrna) - bodkovaná štruktúra v distribúcii intenzity koherentného svetla odrazeného od drsného povrchu, nepravidelnosti rezu sú porovnateľné s vlnovou dĺžkou svetla alebo sú prenášané cez médium s náhodnými výkyvmi v indexe lomu. S. vznikajú v dôsledku interferencie s rozptylom svetla rozptýleným. drsnosť objektu. Pretože povrch objektu je osvetlený koherentným svetlom, interferujú všetky rozptýlené lúče a interferencie. obraz nie je periodický, ale chaotický. štruktúra. Na obr. Obrázok 1 zobrazuje fotografiu bodkovanej štruktúry, ktorá je výsledkom rozptylu svetla s vysokou intenzitou (laser), ktoré prechádza matným sklom.

Dva prípady S. formácie je možné rozlíšiť v priestore objektov a v priestore obrazov. V priestore objektov vznikajú tzv. Všeobecné svetlo S. Laser (obr. 2) osvetľuje drsný, rozptyľujúci sa povrch; celková amplitúda svetelnej vlny v pozorovacom bode je súčet vektorov amplitúd vlny rozptýlených všetkými bodmi osvetlenej plochy. Tieto vlny majú náhodné fázy a ako výsledok ich pridania sa získa náhodná výsledná amplitúda. Keď sa súradnice pozorovacieho bodu zmenia, plná amplitúda (a intenzita) získajú rôzne, tiež náhodné hodnoty, ktoré spôsobujú výskyt C. Priečny posun pozorovacieho bodu (bez zmeny vzdialenosti k povrchu rozptylu) vedie k rýchlej zmene rozdielu dráhy medzi rušiacimi vlnami a podľa toho k drobné zmeny intenzity. Pozdĺžny posun pozorovacieho bodu vedie k relatívne pomalým zmenám v rozdiele dráhy, a teda k relatívne veľkým výkyvom intenzity. DR. slovami, samostatné S. majú tvar v tvare cigary predĺžený v smere pozorovania.

Obr. 1. Fotografia objektívnych škvŕn.

Obr. 2. Schéma tvorby objektívnej štruktúry bodiek: L - laser; RP - povrch rozptylu; S - pozorovací bod.

Priemerný priečny priemer bodky

kde je uhol. priemer drsného povrchu osvetlený koherentným svetlom. Priemerná veľkosť pozdĺžnych škvŕn

V priestore obrazov sa nazýva tzv subjektívne S. Pri pozorovaní subjektívneho S. sa ukáže, že obraz objektu je modulovaný škvrnitou štruktúrou. V tomto prípade, porovnaj Veľkosti S. sú tiež opísané f-lami (1) a (2), kde - uhol. rozmery šošovky tvoriacej obraz (obr. 3). Subjektívne S. sú spôsobené interferenciou vĺn vychádzajúcich zo všetkých prvkov mikroštruktúry povrchu objektu v optickom rozlišovacom mieste. predpokladá sa, že opt. systém neumožňuje povrchovú mikroštruktúru.

Obr. 3. Schéma formovania subjektívnej štruktúry škvrniek (obrazová štruktúra): L - laser; RP - povrch rozptylu; L je šošovka; S - obrazový bod.

Obr. 4. Halo difrakcia u mladých pásov.

Škvrnitá štruktúra obrázkov sa objavuje pri fotografovaní v koherentnom svetle, ako aj v holografii. V druhom prípade sú S. rozmery tiež určené f -lamami (1) a (2), kde je uhol. veľkosti hologramu.

Škvrny narúšajú skúmanie predmetov osvetlených koherentným svetlom, preto sa rozkladajú. metódy, ktoré prichádzajú k jednému tvorovi. na zníženie veľkosti C. alebo na spriemerovanie štruktúry škvrniek v priebehu času s náhodnou zmenou rozdelenia fázy vlny osvetľujúcej objekt (alebo hologram). Ale S. majú širokú praktickosť. použitie pri fotografovaní škvŕn a interferometrie škvŕn [1-3, 5] na zaznamenávanie posunov a deformácií objektov s difúznym povrchom, na meranie drsnosti povrchu, v astronómii na meranie zdanlivého priemeru hviezd a na štúdium binárnych hviezd.

Najjednoduchšia verzia fotografovania škvrniek spočíva v fotografovaní objektu na tej istej fotografickej platni pred a po premiestnení alebo deformácii. Pri osvetlení takto získanej fotografie bodkovaním nerozvetveným laserovým lúčom v ďalekej zóne sa pozoruje difrakčná halo s Youngovými pásmami (obr. 4), ktorých orientácia a perióda sú určené smerom a veľkosťou posunu objektu medzi expozíciami. So zmenami v mikroštruktúre objektu medzi expozíciami, ktoré môžu byť spôsobené eróziou alebo koróziou povrchu, kontaktnými interakciami s inými telesami, opotrebovaním atď., Je narušená identita škvrnkových štruktúr vytvorených predmetom pred a po premiestnení a kontrast mladých pásov sa znižuje, čo používané na štúdium týchto javov.

Okrem fotografií. Varianty fotografovania škvŕn a interferometrie škvrniek sa tiež vyvíjajú pomocou elektronických verzií týchto metód, ktoré sa redukujú na elektronické zaznamenávanie a porovnávanie štruktúr škvŕn zaznamenaných pred a po zmenách, ktoré sa vyskytli s objektom, napr. pomocou televízie. systémy [2, 3].

Lit.: 1) Franson M., Speckle Optics, trans. s francúzštinou, M., 1980; 2) Laserové škvrny a príbuzné javy, ed. autor: J. C. Dainty, 2. vydanie, B.- [a. o.], 1984; 3) Dzhuns R., Wykes K., holografická a škvrnitá interferometria, trans. z angličtiny, M., 1986; 4) Ves tch Ch., Holografická interferometria, trans. z angličtiny, M., 1982; 5) Klimenko I.S., Holography of focus images and speckle interferometry, M., 1985; 6) Optická holografia, ed. G. Caulfield, per. z angličtiny, t. 1 - 2, M., 1982; 7) Ostrovcky Yu. I., Shchepinov V. P., Jakovlev V. V., Holografická interferometria v experimentálnej mechanike, B.- Heidelberg - N. Y., 1990. Yu. I. Ostrovsky.

Škvrnitá štruktúra

2.5. Tvorba škvrnkových polí v interakcii svetla s rozptýlenými predmetmi [20-22]

Keď pozorovateľ skúma alebo fotografuje v súvislom svetle difúzne odrážajúci alebo prenášajúci objekt, štruktúra detekovaného žiarenia sa mu zdá zrnitá. Zdá sa, že je pokrytá mnohými malými, náhodne umiestnenými svetlými a tmavými škvrnami - takzvanými bodkami. Polia s podobnou štruktúrou sa nazývajú škvrnité alebo škvrnité polia..

2.5.1. Fyzická povaha škvŕn a ich veľkosti

Fyzická povaha škvŕn je veľmi jednoduchá. Sú výsledkom interferencie mnohých svetelných vĺn z rôznych miest objektu. Ak predpokladáme, že škvrnité pole sa vytvára ako výsledok rovnomerného osvetlenia difuzéra (napríklad matného skla) šírky L, veľkosť škvŕn sa dá odhadnúť z nasledujúcich hľadísk.

Z dôvodu jednoduchosti uvažujeme závislosť intenzity iba na súradnici y. Škvrnitá štruktúra pozorovaná v rovine vo vzdialenosti z od difuzéra je superpozíciou interferenčných obrazcov vznikajúcich z rozptylu svetla každou dvojicou bodov na difúzore. Akékoľvek dva body oddelené vzdialenosťou l dávajú interferenčné prúžky s frekvenciou. Najtenšie pruhy, t.j. pásma s najväčšou priestorovou frekvenciou budú tvorené extrémnymi bodmi rozptyľovača. Pre kratšie vzdialenosti l existuje veľké množstvo párov bodov, ktoré dávajú pásmam s frekvenciou určenou vzdialenosťou medzi nimi. Počet párov takýchto bodov oddelených vzdialenosťou l je úmerný L-l. Rôzne interferenčné okraje budú mať fázy, ktoré sú voči sebe náhodné, a preto pri vytváraní spriemerovaného osvetlenia súboru je príspevok interferenčných obrazcov s rôznymi frekvenciami pásma úmerný zodpovedajúcemu počtu párov bodov rozptylu. Pretože ich počet je úmerný rozdielu L-l, ktorý je zase úmerný fmax-f, bude rozloženie osvetlenia po frekvencii pásiem lineárne. Priemerná frekvencia pásiem je

a preto je distribúcia osvetlenia v „typickej škvrne“ napísaná takto:

Šírka škvŕn sa považuje za vzdialenosť medzi bodmi, kde I klesne na polovicu svojej maximálnej hodnoty, t.j., Môžeme teda predpokladať, že veľkosť typického škvrnka (alebo čo je to isté, priemerná veľkosť škvrniek) je

2.5.2. Fotografie s bodkami a interferometria s bodkami

V optike koherentného žiarenia sa škvrny často považujú za optický šum, ktorý vedie k zhoršeniu kvality obrazu a zníženiu jasnosti interferenčného obrazca. Pri použití špeciálnych metód sa však tento jav dá úspešne použiť na vytvorenie základov nového typu meracieho zariadenia..

Speckle fotografia je metóda merania plochých posunov, deformácií, rotácií a vibrácií so strednou citlivosťou. Aby sme získali základnú predstavu o fotografovaní s bodkami, uvažujeme schému na meranie posunu roviny, ktorá je znázornená na obr. 2.5.2 a.

Šošovka s ohniskovou vzdialenosťou f a priemerom D vytvára obraz povrchu objektu v rovine fotografickej vrstvy. Vzdialenosť k objektu l 0 a k obrazu l i je daná rovnicou

Obrázok vytvorený v rovine fotoprehrávača je modulovaný náhodným vzorom škvrnitosti, ktorý má charakteristickú veľkosť b s určenú clonou šošovky:

Ak sa objekt posunie vo vertikálnom smere o hodnotu L y, zostane relatívna fáza pre každý z mnohých lúčov, ktoré sa podieľajú na tvorbe každého škvrnka, nezmenená..

Preto sa vzorka škvŕn jednoducho posúva v rovine fotografickej platne ako celku o hodnotu ML y, kde M je priečny nárast v optickom systéme. Podobne sa škvrny posunú o hodnotu ML x, ak sa objekt pohybuje v horizontálnom smere o L x. Pohyb vzoru škvŕn pre takéto pohyby v rovine nezávisí od uhla osvetlenia q i.

Aby bolo možné zmerať posunutie predmetu v rovine, je doska vystavená dvakrát - jedenkrát pred pohybom a jedenkrát po ňom. Ak predpokladáme, že hodnota posunu L presahuje veľkosť bodiek bs, potom sa na vyvinutej fotografickej platni získa fotografia dvojice rovnakých vzorov bodiek posunutých o vzdialenosť ML. ML vzdialenosť pre každý pár škvrniek sa môže priamo merať mikroskopickým vyšetrením platne. Alternatívnou metódou je koherentné optické spracovanie fotografie, v dôsledku čoho je možné zaujatosť znázorniť ako obrazec interferenčných prúžkov. Doska sa umiestni do zbiehajúceho sa laserového lúča tvoreného šošovkou s ohniskovou vzdialenosťou fT, ako je znázornené na obr. 2.5.2 b.

Rozloženie osvetlenia v zadnej ohniskovej rovine šošovky sa skladá z jasného stredného bodu obklopeného bodkovaným vzorom modulovaným pásmami s distribúciou kosínovej intenzity. Svetlé stredné miesto je tvorené nerozptýleným svetlom prechádzajúcim fotografickou platňou; Modulovaný obrazec škvŕn je tvorený rozptylom svetla na štruktúre škvŕn zaznamenaných na fotografickej platni. Pruhy s kosínovým rozdelením sa tvoria v dôsledku skutočnosti, že každý pár zodpovedajúcich škvŕn pôsobí ako pár identických koherentných svetelných zdrojov, ktoré tvoria Youngove pásy (obr. 2.5.3, c)..

Orientácia pruhov je kolmá na posunový vektor L v rovine. Hodnota L sa dá určiť pomocou rovnice

Podľa toho, ak sú bodky v každom páre na fotografii oddelené intervalom ds, vzdialenosť medzi pásmi je df = lf T / ds. Preto pohyb objektu v rovine je

kde l je vlnová dĺžka laserového žiarenia použitého na vytvorenie pásov; f T je ohnisková vzdialenosť konverznej šošovky; M - zvýšenie optického systému použitého na získanie fľakovej fotografie; df je vzdialenosť medzi pásmami.

Na rozdiel od fotografovania so škvrnami je interferometria so škvrnami trieda metód merania s výrazne vyššou citlivosťou, pri ktorej sa vyskytuje koherentné pridanie (interferencia) poľa so štruktúrou škvrniek, s rovinnou referenčnou vlnou alebo s iným poľom so štruktúrou škvrniek..

Tu sa obmedzujeme na zváženie metódy používajúcej referenčnú vlnu. Predpokladajme, že laserové svetlo je rozptýlené drsným povrchom v smere obrazovky alebo filmu. Charakteristická veľkosť škvrniek je rovná, kde z je vzdialenosť od objektu k rovine pozorovania a D je priemer objektu. Ak sa na získanie obrázka použije šošovka, potom kde D / f je relatívna clona šošovky. Ak sa na rozptýlené svetlo aplikuje rovinná koherentná vlna, ktorej intenzita sa rovná priemernej intenzite vzoru bodiek, potom to bude viesť k veľmi významným zmenám v správaní vzoru bodiek, keď sa objekt pohybuje smerom k pozorovateľovi alebo od neho. Na základe štatistických štúdií o pozdĺžnej štruktúre škvŕn môžu byť škvrny reprezentované ako útvary, ktoré majú podlhovastú štruktúru napravo od šošovky, ktorá vytvára obraz (obr. 2.5.4). Preto, ak sa objekt pohybuje pozdĺž osi, potom zmeny v štruktúre vzoru škvŕn v obrazovej rovine budú zanedbateľné. Inými slovami, malé posunutie v axiálnom smere nevedie k zmene relatívnej fázy svetelných lúčov rozptýlených jednotlivými bodmi na povrchu, a preto sú fotografické metódy bodkovania prakticky necitlivé na normálne posuny. Teraz predpokladajme, že referenčná vlna šíriaca sa v smere z je položená na svetelné pole so škvrnitou štruktúrou. Potom je pozorovaný obrazec škvŕn výsledkom interferencie škvrnitého poľa s referenčnou vlnou. Ak objekt posunie vzdialenosť z, relatívna fáza týchto dvoch polí sa zmení na

kde q je uhol dopadu žiarenia na objekt.

Preto sa osvetlenie vzoru škvŕn bude pravidelne meniť, keď sa objekt pohybuje v axiálnom smere. ak

potom vzorka škvŕn bude identická so vzorkou zodpovedajúcou počiatočnej polohe objektu, pre ktorý z = 0. ak

potom sa obráti kontrast, to znamená, že oblasti, ktoré boli pôvodne tmavé, sa teraz stanú svetlom a naopak. Preto, ak sa objekt pohybuje pomaly v axiálnom smere, potom sa zdá, že bodky blikajú. Na základe tohto efektu je možné použiť interferometra so škvrnami na pozorovanie štruktúry režimu povrchových vibrácií. Skúmaný povrch je osvetlený laserovým svetlom a jeho obraz je skonštruovaný s použitím otvoru s premenlivým priemerom, takže je možné meniť veľkosť škvrniek. Svetlo rozptýlené uzlovými oblasťami povrchu vytvára v rovine pozorovania zreteľný pohybový vzor bez škvŕn. Osvetlenie škvŕn v iných bodoch na obrázku sa však pravidelne mení, keď povrch vibruje, a ak sa obraz pozoruje vizuálne alebo fotografuje s expozičnou dobou presahujúcou dobu oscilácie, osvetlenie škvŕn sa spriemeruje, čím sa vytvorí relatívne rovnomerné osvetlenie. Takýto obrázok sa nazýva skvrnitý interferogram. Pozorovateľ môže zistiť uzlové oblasti, pretože bodky v týchto miestach majú vysoký kontrast. Na obrázku vibrujúcich sekcií je kontrast škvrniek nízky. Štruktúra interferónov škvrniek sa teda môže použiť na posúdenie dynamiky posunu jednotlivých častí povrchu.

2.6. Stochastiizácia svetelných lúčov v kanáloch s pravidelným rozdelením nehomogenít. Štruktúry optického chaosu a fraktálových lúčov [23-25]

Procesy ožarovania žiarením uvažované v oddieloch 2.4–2.5 sú priamo spôsobené náhodným rozdelením stredných nehomogenít alebo nepravidelností odrazových povrchov. Existuje však zásadne odlišný mechanizmus stochasticie pôvodne pravidelných svetelných lúčov, ktorý sa môže prejaviť dokonca aj v médiách s pravidelnou zmenou indexu lomu. Tento mechanizmus je špeciálny (optický) prípad fyzikálneho scenára prechodu na dynamický chaos deterministických nelineárnych systémov.

2.6.1. Rovnice lúčovej dráhy

Na opis dráhy lúča vo vlnovode používame hamiltonovský formalizmus opísaný v oddiele 1.3.8. Os z sa musí zhodovať s osou kanála vlnovodu a súradnica lúča je r = (x, y, z). Daním rovníc (1.3.51-1.3.57) vektorového tvaru zistíme, že súradnice lúča (x, y, z) sú spojené Hamiltonovými rovnicami

Bodka označuje diferenciáciu vzhľadom na z. Táto premenná preto zohráva úlohu času. Momentum p je

Parameter je index lomu. Napísané rovnice sa zjednodušia, ak sa index lomu mierne líši od konštantnej hodnoty. Potom môžete písať

kde zodpovedá pravidelnému (homogénnemu z) prípadu a narušený zohľadňuje účinok heterogenity. Množstvo e je parameter bezrozmernej poruchy. Kvôli svojej maličkosti je možné písať písmeno H vo forme

Hamiltoniánska H 0 definuje nerušené dráhy lúčov. Systém rovníc (2.6.1), (2.6.5) a (2.6.6) ukazuje, že sme dospeli k obvyklému dynamickému problému vplyvu nestabilnej poruchy na časticu, ktorá vykonáva konečné oscilácie, ktoré opisuje Hamiltoniánsky Н 0. Nehomogenita pozdĺž premennej z je rovnocenná nestabilite dynamického problému.

Najjednoduchší prípad je plochý prípad, keď n je nezávislé od y. Rovnice (2.6.1), (2.6.5) a (2.6.6) prechádzajú na nasledujúce:

Najprv popíšeme nerušený pohyb lúča. Nech hodnota určuje zodpovedajúcu asymptotiku n (x) pre a n (x) má jednoduchý hrb s jedným maximom. Potom Hamiltoniánska H 0 zodpovedá pohybu v studni s jednoduchým potenciálom. Konečné periodické trajektórie ekvivalentného dynamického systému zodpovedajú lúčom šíriacim sa v prirodzenom vlnovodnom kanáli pozdĺž trajektórií, ktorých forma je znázornená na obr. 2.6.1.

2.6.2. Nelineárna rezonancia lúča

V oblasti konečných pohybov uvádzame premenné akčných uhlov (I, q) podľa štandardných pravidiel teórie dynamických systémov. V týchto premenných má systém (2.6.7) kanonickú podobu

charakterizuje počet kmitov lúčov medzi stenami kanála vlnovodu na dĺžku jednotkovej dráhy. Inými slovami, 2 p / w je priestorové obdobie lúča vo vlnovode. Rovnice (2.6.8-2.6.9) sú nelineárne, preto sa oblasť geometrickej optiky na základe ich použitia nazýva nelineárna dynamika lúčov.

Predstavte si teraz, že porucha má priestorovú periodicitu pozdĺž osi z. Predpokladáme, že priestorové obdobie poruchy je 2 p / k. V súčasnosti je teória riešení rovníc 2.6.8-2.6.9 dobre rozvinutá. Predpovedá to pod podmienkou

v systéme vzniká nelineárna rezonancia (ktorá sa vyvíja nie v čase, ale v priestore). Šírka tejto rezonancie je dw = k / m. V prítomnosti rezonancie sú lúče nestabilné a vykazujú početné narušené križovatky. To má za následok stochasticizáciu poľa a vytvorenie škvrnitej štruktúry poľa v priereze vlnovodu. Je dôležité poznamenať, že vznikajúce skreslenie vlnových lúčov nie je možné kompenzovať žiadnymi známymi metódami, vrátane adaptívnej optiky a metódami reverzácie pred vlnou. Táto situácia je primárne spôsobená skutočnosťou, že v dôsledku základnej nestability lúčov je tvar rozdelenia amplitúdovo fázového poľa vo vlnovode mimoriadne kritický pre malé zmeny počiatočných podmienok..

2.6.3. Štruktúry fraktálových lúčov

Použitie metód tradičnej štatistickej fyziky na opísanie stochastizácie svetelných lúčov pod vplyvom náhodných nehomogenít alebo v dôsledku prejavov nelineárnej rezonancie lúčov nemusí vždy viesť k komplexným výsledkom. Je to do značnej miery spôsobené skutočnosťou, že štatistické metódy nezohľadňujú vlastnosti mierky invariancie (korčuľovanie), ktoré za určitých podmienok môžu mať distribúciu amplitúdovej fázy alebo štruktúry lúčov svetelných lúčov. Uvedená medzera predstavuje použitie fraktálových modelov. V matematike je fraktál súbor bodov v metrickom priestore, pre ktorý nie je možné určiť žiadne z tradičných mier s celočíselným rozmerom - dĺžka, plocha alebo objem (ich rozmery sú v tomto poradí prvý stupeň, štvorec a kocka dĺžky). Napríklad zmeranie dĺžky fraktálnej krivky môže viesť k nekonečnému výsledku a plocha, ktorá je ňou zametaná, môže byť nula. Problém merania takýchto súprav je riešený zavedením Hausdorffových opatrení s akoukoľvek (vrátane nečíselnou) dimenziou. Najväčší rozmer opatrenia Hausdorff sa nazýva Hausdorff-Besikovichova dimenzia (RCB) tohto súboru. Použitím týchto znázornení možno fraktál definovať ako nemenné v mierke, t.j. podobný objekt, ktorého RCB presahuje topologický rozmer (1 pre priamku, 2 pre povrch atď.).

Úspech pri aplikácii fraktálových modelov vo fyzike je spôsobený predovšetkým skutočnosťou, že fraktálne formy sú neodmysliteľnou súčasťou veľkého počtu procesov a štruktúr. Fraktálne zobrazenia boli tiež veľmi účinné pri analýze procesov tvorby a šírenia svetelných lúčov. Bez toho, aby sme zachádzali nad rámec diskutovanej témy, poznamenávame, že fraktálne štruktúry sú prítomné aj vo vzore lúčov šíriacich sa v pozdĺžne nehomogénnom vlnovode. Ich výskyt je priamym dôsledkom výskytu nelineárnych rezonancií.

Ako už bolo uvedené, v pozdĺžne rovnomerných vlnovodoch lúče periodicky kmitajú v blízkosti osi vlnovodu bez toho, aby ho opustili. Zachytávanie lúčov je spojené buď s prítomnosťou odrazových stien alebo s nehomogénnym priečnym rozdelením indexu lomu. Dĺžka cyklu lúča je určená počiatočným uhlom lúča k osi vlnovodu. V prípade pozdĺžnych nehomogenít (nepravidelnosti steny, oscilácie osí, zmeny indexu lomu) je možné snímať lúče v nelineárnych rezonanciách. Zvážte vlnovod s rovnomernou výplňou a úplne odrážajúce steny; jedna z jeho stien je plochá a druhá má pravidelné nepravidelnosti tvaru

kde b, L sú amplitúda a perióda nepravidelností, je zlomková časť pozdĺžnej súradnice z normalizovaná na periódu. Pri b = 0 je šírka vlnovodu h. Lúče v takom vlnovode sa šíria, striedavo sa odrážajú od jeho stien. Šírenie lúča môže byť opísané nelineárnou mapou, ktorá definuje uhol a pozdĺžnu súradnicu odrazu lúča od plochej steny cez uhol a pozdĺžnu súradnicu predchádzajúceho odrazu od plochej steny. Ak je amplitúda nepravidelností nula, potom je dĺžka cyklu lúča D - vzdialenosť medzi dvoma po sebe nasledujúcimi odrazmi od steny - konštantná a rovnaká, pričom q 0 je počiatočný uhol výstupu lúča. Nepravidelnosti majú najsilnejší vplyv na lúče, ktoré sú v nelineárnej rezonancii s obdobím nepravidelností, čo pre niektoré celé čísla m a n znamená rovnosť, alebo

poskytuje rezonanciu medzi harmonickými nepravidelnosťami a dráhami lúčov. Lúče s výstupným uhlom blízko jedného z rezonančných uhlov sú zachytené do rezonancie a majú rovnaké priemerné periódy odrazu a doby šírenia. Na obr. 2.6.2, a zobrazuje závislosť priestorovej frekvencie od kmitov lúča na výstupnom uhle q 0. Táto krivka pozostáva z krokov s konštantnou hodnotou k umiestnenou v blízkosti rezonančných výstupných uhlov. Rozdelenie krokov pozdĺž výstupného uhla je fraktálne v tom zmysle, že keď rozlíšenie r stúpa v uhle, počet N (r) medzier medzi krokmi exponenciálne závisí od rozlíšenia. Fraktalita je znázornená na obr. 2.6.2 a dve vložky znázorňujúce malú časť krivky a graf závislosti N (r). Na obr. 2.6.2, b predstavuje podobnú postupnú závislosť dĺžky lúča (čas šírenia signálu pozdĺž lúča).

Veľká encyklopédia ropy a zemného plynu

Škvrnitá štruktúra

Škvrnitá štruktúra sa používa na štúdium deformovaného stavu v dvoch verziách: škvrnitá fotografia, keď je škvrnitá štruktúra zaznamenaná priamo na fotografickej platni, a škvrnitá interferometria, v ktorej je referenčná vlna pridaná k rozptýlenej vlne (ako v holografickej interferometrii). [1]

Škvrnitá štruktúra v rovine H je charakterizovaná funkciou D (r t), ktorá opisuje distribúciu intenzity svetla v tejto rovine (Ch.) Zaujíma nás vzťah medzi energiou W a prenosom amplitúdy t fotografickej platne po vývoji. [3]

Škvrnitá štruktúra pozorovaná v obrazovej rovine vzniká v dôsledku interferencie dvoch štruktúr škvrniek, ktoré nie sú navzájom korelované, vytvorených dvoma lúčmi. Obidve znázornené na obr. 98 lúčov leží v rovine výkresu a rozptýlený objekt L, ktorý považujeme za plochý, je kolmý na rovinu výkresu a optickú os šošovky O. Posun objektu A sa posudzuje v smere kolmom na optickú os šošovky O. K, potom sa všetko stane, ako keby bol rozdiel pohybovať sa v bode M medzi dvoma lúčmi patriacimi do dvoch lúčov, opäť nadobudla svoju pôvodnú hodnotu. Škvrnitá štruktúra v rovine A sa opäť stáva totožnou so škvrnitou štruktúrou pozorovanou pred premiestnením objektu A. [4]

Škvrnitá štruktúra obrázkov sa objavuje pri fotografovaní v koherentnom svetle, ako aj v holografii. [6]

Škvrnitá štruktúra pozorovaná v obraze premietanom na obrazovku je spôsobená dvoma zdrojmi: škvrnitou štruktúrou inherentnou samotnému obrazu a štruktúrou škvrniek, ku ktorej dochádza, keď je svetlo rozptýlené obrazovkou. Veľkosť zŕn bodiek v obraze môže byť znížená použitím zotavovacieho lúča s väčším priemerom, zatiaľ čo vplyv druhého zdroja môže byť znížený tým, že svetlo odrazené od obrazovky bude priestorovo nesúdržné. Existuje veľa spôsobov, ako zničiť priestorovú koherenciu odrazeného svetla; Patria sem napríklad pohyblivé premietacie plátno s použitím obrazoviek z tekutých kryštálov, ktoré sú excitované striedavým napätím, vďaka ktorému molekuly, ktoré rozptyľujú svetlo, vibrujú, a použitie fluorescenčných panelov. Posledne menované majú tendenciu absorbovať na nich dopadajúce žiarenie a potom ich nesúdržne opakujú, ale pri veľkých vlnových dĺžkach. [7]

Prítomnosť škvrnitej štruktúry laserových obrazov negatívne ovplyvňuje nielen subjektívne vnímanie, ale aj kvalitu prenášaných informácií. Takéto fluktuácie sa môžu znížiť, ak existuje určitý rozdiel v rozlíšení. Vynára sa prirodzená otázka: aký druh dodávky by mal byť, alebo presnejšie, aké by malo byť uhlové rozlíšenie, aby laserový obraz bol dostatočne informatívny. [8]

Pretože zdvojnásobenie škvrnkových štruktúr sa mení z jedného bodu na druhý negatívny H, je potrebné rozlišovať rôzne časti jeho povrchu pomocou nepriehľadného sita s malou dierou. [10]

Škvrnitá štruktúra získaná v tomto prípade má zvláštny znak: počas registrácie sa stratia informácie o fáze týkajúce sa hĺbky objektu (spriemerované), ale fázové informácie sa uložia a reprodukujú spolu s intenzitou (obraz), čo umožňuje reprodukciu priestorového spektra objektu. [Jedenásť]

V dôsledku deformácie sa zmení štruktúra škvŕn objektu. Na stanovenie posunov sa fotografická platňa exponuje dvakrát pred a po deformácii. Ak veľkosť posunov presahuje veľkosť škvŕn Lc, objaví sa na rozvinutej fotografickej platni dvojica škvrnkových štruktúr posunutých voči sebe navzájom. Ak je fotografia so škvrnkami osvetlená úzkym (nerozsiahnutým) laserovým lúčom, transformuje sa ako výsledok difrakcie štruktúrou škvŕn na kužeľ s uhlom divergencie a. [12]

Je to vlastnosť škvrnkových štruktúr, ktorá určuje možnosť zavedenia široko používaných metód interferometrie škvrniek. [Trinásť]

Výroba a použitie štruktúr škvŕn zaznamenaných v rovine zaostreného obrazu (specklegramy) predstavuje fyzickú bázu metód interferometrie škvŕn, ktoré sa v posledných rokoch intenzívne rozvíjajú. Je známe, že boli navrhnuté a implementované štúdie vlastností specklegramov v rámci holografie zaostrených snímok [30-32, 132, 150] a práce, pri ktorých boli navrhnuté a implementované metódy merania interferencie založené na fotografickej registrácii škvrnitých štruktúr (škvrnitá interferometria) [78-81]., sa začali takmer súčasne a na dlhú dobu sa vyvíjali nezávisle. Až časom sa zjednotila fyzikálna povaha účinkov tvorby obrazu v nulovom difrakčnom poradí hologramu zaostreného obrazu a tvorby interferónu škvrnka po rozptyle svetla na dvakrát exponovanej fotografii štruktúry škvrny. [14]

Vzhľad štruktúry škvŕn je teda spôsobený iba monochromatickým osvetlením a nijako nesúvisí so žiadnymi osobitnými podmienkami na vytváranie optického obrazu, ktoré sa líšia od každodennej praxe. V tejto súvislosti vyvstávajú dve otázky: ako mizne štruktúra škvŕn počas prechodu z monochromatického na polychromatické prirodzené osvetlenie a ako je možné eliminovať škvrnitú štruktúru, ktorá bola nežiaduca, aspoň esteticky. Obe otázky sú vzájomne prepojené v určitom zmysle, takže začneme zodpovedaním druhej otázky. [Pätnásť]

kropenaté M

Speckle-M je laserové zariadenie, ktoré sa používa na liečbu rôznych typov amblyopie proti vrodeným alebo získaným poruchám priehľadnosti optického média očných bulvov (zákal rohovky, sklovitá fibróza, posttraumatická a post-žilová katarakta), ako aj na liečenie dysbinokulárnej, anizometrickej a refrakčná amblyopia v detstve. Môže sa používať pred aj po operácii.

V oftalmickej praxi sa široko používajú infračervené lasery. Vyžarujú súvislý svetelný lúč s vysokým stupňom súdržnosti, vďaka čomu sú dobre vhodné na liečbu amblyopie pomocou pleoptickej techniky. Speckle-M má tiež zelený laser.

Technika použitia laserovej pleoptickej liečby amblyopie má niekoľko výhod v porovnaní s konvenčnou liečbou, ktorá zahŕňa podráždenie oslepujúceho svetla makulárnej oblasti alebo celkové osvetlenie centrálnej oblasti sietnice červeným alebo bielym svetlom..

Pri laserovom pleoptickom ošetrení dochádza k adekvátnej expozícii svetla, čo zlepšuje frekvenčné kontrastné vlastnosti optického prístroja. To sa dosiahne vystavením kontrastnej interferenčnej pohyblivej štruktúry (bodkovanej štruktúry), ktorá sa vytvára na sietnici v dôsledku laserového žiarenia. Táto štruktúra škvŕn sa vytvára na sietnici bez zapojenia očnej gule, vďaka čomu sa vytvára jasný obraz na sietnici aj v prípade vážneho narušenia priehľadnosti optických médií alebo v prípade dislokácie žiaka..

Prístroj Speckle-M je vybavený svetelnou funkciou využívajúcou škvrnité štruktúry. V tomto prípade frekvencia zodpovedá kritickej hodnote blikajúcej fúzie obrazov (CFSM). Tento režim v niektorých prípadoch zvyšuje účinnosť liečby a pomáha kontrolovať výsledky liečby..

Pokles indikátora CSFM je indikátorom únavy zraku, ale môže závisieť od patologických zmien v ktorejkoľvek časti vizuálneho analyzátora. Špeciálna citlivosť oka na rôzne blikania sa môže použiť na liečebné účely. Počas pulznej laserovej stimulácie v infračervenom rozsahu sa aktivujú metabolické procesy v sietnici a zvyšuje sa aj prietok krvi v centrálnej a makulárnej oblasti..

Mechanizmus pôsobenia prístroja

Zariadenie Speckle-M pozostáva z dvoch laserových žiaričov. Vlnová dĺžka zeleného lasera je 0,53 mikrónov a červená - 0,65 mikrónov. Ďalej je zariadenie vybavené svetlovodným systémom, ktorý má na výstupe špeciálny difúzor, ako aj ovládací panel.

Počas priechodu koherentného laserového lúča cez rozptyľovač sa vytvára nepravidelný interferenčný obrazec (štruktúra škvrniek). Veľkosť škvŕn vytvorených vo funduse zodpovedá ostrosti zraku od 0,05 do 1,0. Obrazové údaje pacient vníma subjektívne ako náhodne sa pohybujúce zrno, ktoré je spojené s mikromotoriou očí a vedie k excitácii senzorického aparátu vizuálneho analyzátora..

Energia žiarenia po prechode difuzérom dosahuje 0,5 mW / m2 (pri pohľade kolmo na jeho rovinu). Celková dávka lasera na jeden liečebný cyklus je najmenej o dva rády menšia ako maximálna povolená hladina.

V dôsledku prítomnosti adaptéra a vláknového kábla je možné terapeutickú procedúru vykonať v ktorejkoľvek polohe pacienta.

Indikácie pre použitie

Indikácie na používanie prístroja Speckle-M sú tieto podmienky:

1. Vrodený katarakta.

Pred operáciou:

  • formy choroby, ktoré významne znižujú zrakovú ostrosť (na 0,005 - 0,009) a spôsobujú vznik obskurnej amblyopie vysokého alebo stredného stupňa, ak z dôvodu celkového stavu dieťaťa nemôže byť operovaná v prvých mesiacoch po narodení;
  • zonálne fomómy 2 a 3 stupňov intenzity so zníženou priehľadnosťou šošovky, pri ktorých nie je možné vykonať oftalmoskopiu centrálnych častí fundusu;
  • predné kapsulárne a jadrové opacity, ktorých priemer je väčší ako 2,5 mm;
  • zadné kapsulárne opacity šošovky vysokého a stredného stupňa;
  • atypické formy s kalcifikáciou.

Po chirurgickom zákroku na všetky vrodené katarakty.

2. Posteminálny katarakta spojená s vrodeným ochorením alebo získaná pri uveitíde v ranom detstve. V tomto prípade sa môže liečba vykonať pred a po odstránení komplikovaného katarakty.

3. Posttraumatický katarakta:

  • pred chirurgickým zákrokom v stacionárnych formách, ak zraková ostrosť nie je nižšia ako 0,1 (plné, membránové, čiastočne absorbované formy v kombinácii s hmotnosťou šošoviek alebo bez nich);
  • po operácii pre všetky formy katarakty.

4. Včasné alebo vrodené zakalenie rohovky. Liečba je možná pred operáciou aj po nej.

5. Získaná a vrodená fibróza sklovca. Terapia sa vykonáva pred a po operácii.

  • veľmi pokročilá a pokročilá forma vo fáze kompenzácie;
  • so súčasným rozťahovaním očnej bulvy;
  • s rozvojom refrakčnej amblyopie.

7. Rôzne poruchy binokulárneho videnia a lomu, ktoré sú sprevádzané znížením všeobecnej ostrosti zraku:

  • dysbinokulárna amblyopia;
  • refrakčná amblyopia;
  • anizometrická amblyopia.

metodológie

Terapeutické sedenie by sa malo vykonávať odstránením okuliarov alebo šošoviek v tmavej miestnosti. To je potrebné na zlepšenie fixácie pozornosti pacienta na difúznu dýzu..

Zdravotnícky pracovník v priebehu 3 až 4 minút vytvorí sietnicu.

Na liečbu detí so zníženou priehľadnosťou optických médií v predoperačnej perióde sa adaptér-difuzér nachádza vo vzdialenosti 5 až 10 cm od očí pacienta. V prípade zachovania priehľadnosti médií sa táto vzdialenosť zväčší na 15 až 20 cm.

Zakaleným optickým médiom sa rozumie stav, ktorý kombinuje:

  • post-žilné, vrodené alebo posttraumatické katarakty;
  • vrodená alebo získaná v ranom veku zakalená rohovka;
  • vrodená alebo získaná sklovitá fibróza.

Transparentné optické médiá znamenajú všetky vyššie uvedené stavy, ale po operácii, ako aj vrodené kompenzované operované glaukómy a refrakčné chyby..

Trvanie liečby prístrojom Speckle-M dosahuje 10 relácií, ktoré by sa mali vykonávať denne. Jeden deň sa môžu uskutočniť dve sedenia, ale interval medzi nimi by mal byť najmenej 30 - 40 minút.

Po tomto kurze by ste mali mať prestávku na 3-4 mesiace a pokračovať v liečbe. Po troch kurzoch sa priepasť medzi nimi zväčšila na šesť mesiacov. Opakované sedenia sa môžu uskutočňovať až do stabilizácie funkcií optického prístroja.

Takáto laserová pleoptická technika je pomerne účinnou liečbou amblyopie rôznych etiológií, pretože umožňuje stimulovať vizuálne centrá počas obdobia ich najväčšej citlivosti..

Výhodou použitia zariadenia Speckle-M je možnosť používať ho nielen u malých detí, ale aj u starších pacientov, tj univerzálnosti. V tomto prípade dochádza k laserovej stimulácii v pulznom aj kontinuálnom režime v zelenej a červenej zóne spektra.

V prípade pulzného svetla je laserový prúd emitovaný pri frekvencii, ktorá zodpovedá CSFM. Môže sa nainštalovať na ovládací panel. Hodnota CSFM priamo závisí od intenzity žiarenia a jeho spektrálneho rozsahu.

Počas tohto postupu je pacient požiadaný, aby sa pozrel na obrazovku, keď je žiarenie v zelenom rozsahu. Pomocou špeciálnych tlačidiel, ktoré merajú frekvenciu, lekár určí najvyššiu hodnotu, pri ktorej pacient naďalej sleduje štruktúru škvŕn na difúznej obrazovke. Potom urobte svetlo 2-3 minúty. Potom sa počas činnosti červeného lasera zistí rovnaký indikátor (najvyššia hodnota). Opakovaný blesk 2 - 3 minúty. Pred každou procedúrou sa každý deň určuje najvyššia hodnota CFSM so zapnutými červenými a zelenými lasermi..

Speckle-M (terapeutický laserový prístroj)

Speckle-M je očné terapeutické laserové zariadenie na liečenie rôznych genéz amblyopie v prípade vrodených alebo získaných opacít v optických médiách oka, a to aj po operáciách (zakalenie rohovky, sklovitá fibróza) u detí..

V oftalmológii sa dnes bežne používajú lasery pracujúce v červenom spektre. Takéto lasery sú generátory s kontinuálnymi vlnami s vysokým stupňom koherencie, ktoré slúžia ako základ pre ich použitie pri pleoptickej terapii amblyopie. Speckle-M má ďalší zelený laser.

Laserová pleoptická liečba má množstvo výhod vrátane: oslepujúceho podráždenia oblasti makuly a celkového osvetlenia centrálnej oblasti sietnice červeným a bielym svetlom. Okrem takéhoto vystavenia svetlu môže laserová pleoptická terapia zlepšiť frekvenčné kontrastné vlastnosti vizuálneho analyzátora tým, že sa vystaví pôsobeniu pohyblivej kontrastnej interferenčnej štruktúry vytvorenej na sietnici. Táto štruktúra je vytvorená bez účasti optického prístroja, ktorý umožňuje vytvorenie jasného sietnicového obrazu aj za prítomnosti zakalenia optického média zrakového orgánu, úzkeho alebo dislokovaného žiaka.

Pri spájaní blikajúcich obrazov (CFSM) má zariadenie Speckle-M funkciu pulzného osvetlenia pomocou škvrnitých štruktúr pri frekvencii zodpovedajúcej kritickej frekvencii. Takýto pulzný režim umožňuje zvýšiť účinnosť liečby a vykonávať diagnostiku počas liečby sledovaním hodnôt CFSM..

Zníženie hodnoty CFSM môže slúžiť ako kritérium na hodnotenie vizuálnej únavy alebo poškodenia akejkoľvek zóny očného nervového systému. Pri liečení sa môže účinne použiť špecifická citlivosť očí na blikanie. Pulzná stimulácia oka žiarením červeného spektra aktivuje metabolizmus sietnice a prietok krvi v centrálnej makulárnej oblasti.

Princíp činnosti prístroja

Speckle-M obsahuje dva zdroje žiarenia (zelený laser s vlnovou dĺžkou 0,53 μm a červený laser s vlnovou dĺžkou 0,65 μm) a systém z optických vlákien s adaptérom - difuzérom a ovládací panel na výstupe. Priechod koherentného laserového žiarenia rozptylom vytvára nepravidelný obrazec interferencie (škvrnitá štruktúra) v jeho rovine, ktorý vytvára škvrny na funduse, ktorých veľkosť zodpovedá odčítaniu 0,05 - 1,0. Tento obraz je pacientom vnímaný ako náhodne sa pohybujúca „zrnitosť“ spôsobená mikro-pohybmi očí, čo je druh senzibilizujúci senzorický aparát systému videnia. Radiačný výkon rozptyľovača je 0,5 mW / m² alebo viac. Zároveň v priebehu liečby celková dávka žiarenia dosiahne hodnotu, ktorá je približne o dva rády menšia ako maximálna povolená hladina. K dispozícii adaptér s malými rozmermi s vláknovým káblom umožňuje ošetrenie v akejkoľvek polohe tela pacienta.

Indikácie pre použitie

1. Vrodené katarakty:

  • Akákoľvek forma katarakty stredného alebo vysokého stupňa, ktorú nemožno v prvých mesiacoch života dieťaťa spracovať;
  • Zónové formy vysokej intenzity zakalenia šošovky s nemožnosťou oftalmoskopicky centrálnych oblastí na funduse;
  • Jadrové aj predné kapsulárne opacity s priemerom viac ako 2,5 mm;
  • Postkapsulárne katarakty stredného a vysokého stupňa intenzity kryštalického zakalenia;
  • Atypické formy.

2. katarakty po žíle;

3. posttraumatický katarakta;

4. zakalenie rohovky (vrodené alebo zranené);

5. sklovitá fibróza (vrodená alebo získaná);

6. Vrodený glaukóm v rozvinutej a ďalekosiahlej kompenzovanej forme, sprevádzaný rozvojom refrakčnej amblyopie.

7. Anomálie lomu a binokulárneho videnia so zníženou zrakovou ostrosťou:

  • dysbinokulárna amblyopia;
  • refrakčná amblyopia;
  • anizometrická amblyopia.

Liečba sa odporúča pred chirurgickým zákrokom aj po ňom s cieľom odstrániť tieto patológie..

Video od nášho špecialistu o zariadení

Spôsob aplikácie

Ošetrenie na zariadení sa vykonáva bez korekčných skiel, s úplným stlmením priestoru pre lepšiu fixáciu pozornosti na rozptyľovaciu dýzu.

Lekár alebo zdravotná sestra vykonáva vyšetrenie sietnice 3-4 minúty, pričom sa riadi nasledujúcou schémou.

Pri liečbe detí s nepriehľadným optickým médiom (pred chirurgickým zákrokom) by sa mal rozptyľovací adaptér umiestniť vo vzdialenosti 5 až 10 cm od očí, v prípade priehľadných optických médií vo vzdialenosti 15 až 20 cm..

Priebeh liečby pozostáva z 10 denných sedení. Je možné uskutočňovať terapiu a 2 sedenia denne, pričom interval by mal byť 30 až 40 minút.

Liečba sa vykonáva v kurzoch. Prvé tri kurzy sa uskutočňujú v intervaloch 3 až 4 mesiace. Ďalšie kurzy sa konajú každých 5-6 mesiacov. Trvanie liečby je určené stabilizáciou vizuálnych funkcií..

Táto laserová pleoptická technika sa považuje za vysoko účinnú metódu liečby amblyopií rôzneho pôvodu, pretože umožňuje začať vývoj vizuálneho analyzátora pri najväčšej citlivosti optického systému na depriváciu objektívneho videnia, ako aj rôznych refrakčných chýb..

Nepopierateľnou výhodou tejto metódy je jej univerzálnosť a schopnosť používať ju, a to tak u malých detí, ako aj u starších pacientov.

Uskutočňovanie osvetlenia v rámci tejto techniky sa môže vykonávať tak v nepretržitej prevádzke zariadenia, ako aj v jeho pulzných režimoch, s využitím zelenej a červenej oblasti spektra laserového žiarenia..

Režim pulzného svetla v prístroji Speckle-M poskytuje moduláciu laserového žiarenia, ktorého frekvencia zodpovedá CSFM nainštalovanému z ovládacieho panela. CSFM v tomto prípade závisí od stupňa intenzity žiarenia, ako aj od jeho spektra.

Skúšaný je najskôr vyzvaný, aby sa pozrel na obrazovku, ktorá pracuje v blikajúcom režime s pracovným zeleným laserom. Použitím tlačidiel, ktoré menia frekvenciu, sa určuje najvyššia hodnota, ktorá zaisťuje, že pacient pozoruje štruktúru škvrniek na obrazovke a vykonáva svetelnú expozíciu trvajúcu 2 až 3 minúty. Potom začnú pracovať s červeným laserom a vykonávajú rovnaký algoritmus akcií. Doba svetla v tomto prípade je 2 až 3 minúty.

Priebeh liečby je 10 denných sedení. Stanovte najvyššie hodnoty CFSM vykonávané denne pred každou svetelnou reláciou.

  • Aktívny alebo pomalý zápalový proces.
  • Žiadna kompenzácia vnútroočného tlaku.

Náklady na ošetrenie

Náklady na komplexné vyšetrenie dieťaťa (stanovenie zrakovej ostrosti, autorefraktometrie, stanovenie refrakcie v cykloplegii, stanovenie binokulárneho videnia, biomikroskopia, vyšetrenie fundusu pod mydriózou) je 3 500 rubľov. Náklady na terapeutické (hardvérové) ošetrenie amblyopie, strabizmu, krátkozrakosti, hyperopie, astigmatizmu pomocou prístroja Speckle-M: 1 zákrok (1 oko) 300 rubľov, 1 zákrok (2 oči) 600 rubľov, 10 zákrokov (1 oko) 3 000 rubľov, 10 zákroky (2 oči) 6000 rubľov, 15 zákrokov (1 oko) 4500 rubľov, 15 zákrokov (2 oči) 9000 rubľov.

Na Moskovskej očnej klinike môžete podstúpiť úplné diagnostické vyšetrenie pomocou najmodernejšieho vybavenia a pomocou najnovších metód na diagnostiku očných chorôb. Klinika lieči očné choroby u dospelých a detí starších ako 4 roky. Naši špecialisti vyvinuli a aplikujú účinné liečebné režimy pre viditeľné patológie. Náklady na rôzne diagnostické postupy, ako aj ošetrenie, nájdete tu..

Môžete sa dohodnúť na stretnutí a požiadať našich odborníkov o objasnenie otázok prostredníctvom viackanálového telefónu 8 (800) 777-38-81 (bezplatne pre mobil a regióny Ruskej federácie) denne od 9:00 do 21:00 moskovského času alebo pomocou formulára pre spätnú väzbu na webovej stránke..

Recenzie liečby Speckle-M

Nižšie môžete zanechať svoj názor na liečbu laserovým oftalmologickým prístrojom Speckle-M alebo sa zoznámiť so skúsenosťami a názormi ostatných ľudí na toto zariadenie:

fliačky

ŠPECIFIKÁCIA (z anglického fľaku - škvrna, škvrna) - bodkovaná štruktúra v distribúcii intenzity koherentného svetla odrazeného od drsného povrchu, nepravidelnosti rezu sú porovnateľné s vlnovou dĺžkou svetla alebo sú prenášané cez médium s náhodnými výkyvmi v indexe lomu. S. vznikajú v dôsledku interferencie s rozptylom svetla rozptýleným. drsnosť objektu. Pretože povrch objektu je osvetlený koherentným svetlom, interferujú všetky rozptýlené lúče a interferencie. obraz nie je periodický, ale chaotický. štruktúra. Na obr. Obrázok 1 zobrazuje fotografiu bodkovanej štruktúry, ktorá je výsledkom rozptylu svetla s vysokou intenzitou (laser), ktoré prechádza matným sklom.

Dva prípady S. formácie je možné rozlíšiť v priestore objektov a v priestore obrazov. V priestore objektov vznikajú tzv. Všeobecné svetlo S. Laser (obr. 2) osvetľuje drsný, rozptyľujúci sa povrch; celková amplitúda svetelnej vlny v pozorovacom bode je súčet vektorov amplitúd vlny rozptýlených všetkými bodmi osvetlenej plochy. Tieto vlny majú náhodné fázy a ako výsledok ich pridania sa získa náhodná výsledná amplitúda. Keď sa súradnice pozorovacieho bodu zmenia, plná amplitúda (a intenzita) získajú rôzne, tiež náhodné hodnoty, ktoré spôsobujú výskyt C. Priečny posun pozorovacieho bodu (bez zmeny vzdialenosti k povrchu rozptylu) vedie k rýchlej zmene rozdielu dráhy medzi rušiacimi vlnami a podľa toho k drobné zmeny intenzity. Pozdĺžny posun pozorovacieho bodu vedie k relatívne pomalým zmenám v rozdiele dráhy, a teda k relatívne veľkým výkyvom intenzity. DR. slovami, samostatné S. majú tvar v tvare cigary predĺžený v smere pozorovania.

Obr. 1. Fotografia objektívnych škvŕn.

Obr. 2. Schéma tvorby objektívnej štruktúry bodiek: L - laser; RP - povrch rozptylu; S - pozorovací bod.

Priemerný priečny priemer bodky

kde je uhol. priemer drsného povrchu osvetlený koherentným svetlom. Priemerná veľkosť pozdĺžnych škvŕn

V priestore obrazov sa nazýva tzv subjektívne S. Pri pozorovaní subjektívneho S. sa ukáže, že obraz objektu je modulovaný škvrnitou štruktúrou. V tomto prípade, porovnaj Veľkosti S. sú tiež opísané f-lami (1) a (2), kde - uhol. rozmery šošovky tvoriacej obraz (obr. 3). Subjektívne S. sú spôsobené interferenciou vĺn vychádzajúcich zo všetkých prvkov mikroštruktúry povrchu objektu v optickom rozlišovacom mieste. predpokladá sa, že opt. systém neumožňuje povrchovú mikroštruktúru.

Obr. 3. Schéma formovania subjektívnej štruktúry škvrniek (obrazová štruktúra): L - laser; RP - povrch rozptylu; L je šošovka; S - obrazový bod.

Obr. 4. Halo difrakcia u mladých pásov.

Škvrnitá štruktúra obrázkov sa objavuje pri fotografovaní v koherentnom svetle, ako aj v holografii. V druhom prípade sú S. rozmery tiež určené f -lamami (1) a (2), kde je uhol. veľkosti hologramu.

Škvrny narúšajú skúmanie predmetov osvetlených koherentným svetlom, preto sa rozkladajú. metódy, ktoré prichádzajú k jednému tvorovi. na zníženie veľkosti C. alebo na spriemerovanie štruktúry škvrniek v priebehu času s náhodnou zmenou rozdelenia fázy vlny osvetľujúcej objekt (alebo hologram). Ale S. majú širokú praktickosť. použitie pri fotografovaní škvŕn a interferometrie škvŕn [1-3, 5] na zaznamenávanie posunov a deformácií objektov s difúznym povrchom, na meranie drsnosti povrchu, v astronómii na meranie zdanlivého priemeru hviezd a na štúdium binárnych hviezd.

Najjednoduchšia verzia fotografovania škvrniek spočíva v fotografovaní objektu na tej istej fotografickej platni pred a po premiestnení alebo deformácii. Pri osvetlení takto získanej fotografie bodkovaním nerozvetveným laserovým lúčom v ďalekej zóne sa pozoruje difrakčná halo s Youngovými pásmami (obr. 4), ktorých orientácia a perióda sú určené smerom a veľkosťou posunu objektu medzi expozíciami. So zmenami v mikroštruktúre objektu medzi expozíciami, ktoré môžu byť spôsobené eróziou alebo koróziou povrchu, kontaktnými interakciami s inými telesami, opotrebovaním atď., Je narušená identita škvrnkových štruktúr vytvorených predmetom pred a po premiestnení a kontrast mladých pásov sa znižuje, čo používané na štúdium týchto javov.

Okrem fotografií. Varianty fotografovania škvŕn a interferometrie škvrniek sa tiež vyvíjajú pomocou elektronických verzií týchto metód, ktoré sa redukujú na elektronické zaznamenávanie a porovnávanie štruktúr škvŕn zaznamenaných pred a po zmenách, ktoré sa vyskytli s objektom, napr. pomocou televízie. systémy [2, 3].

Lit.: 1) Franson M., Speckle Optics, trans. s francúzštinou, M., 1980; 2) Laserové škvrny a príbuzné javy, ed. autor: J. C. Dainty, 2. vydanie, B.- [a. o.], 1984; 3) Dzhuns R., Wykes K., holografická a škvrnitá interferometria, trans. z angličtiny, M., 1986; 4) Ves tch Ch., Holografická interferometria, trans. z angličtiny, M., 1982; 5) Klimenko I.S., Holography of focus images and speckle interferometry, M., 1985; 6) Optická holografia, ed. G. Caulfield, per. z angličtiny, t. 1 - 2, M., 1982; 7) Ostrovcky Yu. I., Shchepinov V. P., Jakovlev V. V., Holografická interferometria v experimentálnej mechanike, B.- Heidelberg - N. Y., 1990. Yu. I. Ostrovsky.