Восстановление поля

Для восстановления поля голограмму освещают опорной волной. При этом возникает несколько световых волн, одна из которых в точности повторяет поле предметной волны. Покажем это.

При освещении голограммы пробной волной на ее задней поверхности образуется поле с комплексной амплитудой. ,

где T (x, y) – коэффициент пропускания света голограммой. Запишем эту величину в виде

, где .

D (x, y) – функция, пропорциональная распределению интенсивности излучения при экспонировании фотопластинки. Коэффициент a зависит от чувствительности пластинки. Подставив,, в получим: , где .

Формула обосновывает высказанное выше утверждение. Согласно этой формуле, одна из волн, возникающих при дифракции опорной волны на голограмме, а именно волна с амплитудой, пропорциональной e_n точно повторяет волновое поле, исходившее от объекта съемки при экспонировании голограммы. Эта волна дает мнимое изображение объекта. Наблюдение мнимого изображения, как показано на рис. 4.46, создает полную иллюзию наблюдения реального объекта, который кажется находящимся за голограммой. В частности, меняя положение глаз относительно голограммы можно осмотреть "объект" с разных сторон и даже немного заглянуть за него – точно так же, как если бы мы наблюдали не голографическое изображение, а сам реальный объект.

Другая волна, амплитуда которой пропорциональна , создаёт действительное изображение объекта, которое можно наблюдать на экране. Кроме того, как видно из формулы, при дифракции опорной волны на голограмме возникают и другие волны, в частности проходящая в прямом направлении опорная волна. Эти волны создают помехи при наблюдении. На практике, однако, удается построить схемы записи и восстановления светового поля таким образом, что помехи не играют существенной роли.

Обратим внимание на то, что вид голограммы не имеет ничего общего с изображением снятого на ней объекта. При обычном некогерентном освещении голограмма выглядит как почти однотонная мутноватая пластинка. Однако в ней скрыто прекрасное голографическое изображение некоторого объекта. Это изображение проявляется при освещении голограммы когерентным лазерным пучком.