ПРИМЕНЕНИЕ ГИБРИДНЫХ МЕТОДОВ ПРИ НАХОЖДЕНИИ ПОЛЯ ИЗМЕНЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ В ПРОЗРАЧНЫХ (ФАЗОВЫХ ОБЪЕКТАХ) Захаров О.Н.

Новосибирский государственный педагогический университет


Номер: 3-
Год: 2018
Страницы: 6-8
Журнал: Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук

Ключевые слова

голография, показатель преломления, фазовый объект, компьютерное моделирование, Holographic, Rrefractive index, Phase object, Computer simulation

Просмотр статьи

⛔️ (обновите страницу, если статья не отобразилась)

Аннотация к статье

Работы в области голографической интерферометрии показывают, что учет влияния изменения показателя преломления в динамически нагружаемых оптически прозрачных (фазовых) средах, является актуальной задачей. В данной статье предлагается два гибридных способа ее решения. Первый способ носит в себе признаки сочетания экспериментальных методов с решением обратных задач, имеющих место в голографической интерферометрии. Второй способ является сочетанием компьютерного моделирования формирования интерферограмм, получаемых методами голографической интерферометрии, и сравнения их с найденными экспериментально.

Текст научной статьи

Применение методов голографической интерферометрии основано на регистрации изменения пространственной частоты света, который дифрагировал в исследуемой области, и существовании связи между этими изменениями и перемещениями. Причем, в общем случае, на изменение пространственной частоты влияет изменение показателя преломления и рефракция света в прозрачных объектах при динамическом их нагружении [1]. Предлагаемые подходы решения пространственных задач механики деформируемых твердых тел видится в решении следующих задач [2]: - анализ влияния неоднородно деформируемого объема на пространственную частоту регистрируемых световых волн в фазовом объеме; - разработка математической модели, учитывающей эти изменения пространственной частоты, в результате перемещений, так и в результате изменения поля показателя преломления среды и рефракции света; - разработка методики, позволяющей на основе экспериментальной информации, определять напряженно-деформированное состояние исследуемых сечений. Рассмотрим пути решения задачи о нахождения изменения поля показателя преломления фазовых объектов при их деформации. Обратный метод решения задачи голографической интерферометрии В голографических установках происходит преобразование светового сигнала. Математическая модель этого процесса представлена интегральными уравнениями [3]. На основании этого, первым способом нахождения изменения поля показателя преломления среды фазового объекта видится в следующем: - исследуемый объект разбивается на множество крупных ячеек; - на экспериментальной интерферограмме, полученной при голографировании объекта, выбирают количество точек равное количеству ячеек; - создается математическая модель формирования этих точек; - полученная, при этом, система уравнений позволяет, при своем решении, найти изменение показателя преломления в ячейках. При таком подходе может возникнуть такая ситуация, когда выбор разных точек на интерферограмме дает, при решении уравнений, множество М1 разных наборов показателей преломления в ячейках. В этом случае, повторяя выше приведенный алгоритм, при другой пространственной ориентации исследуемого объекта, получают множество М2. сравнение множеств М1 и М2 выявляют подмножество наборов показателей преломления близких друг к другу. Проводя данные операции при следующих поворотах объекта достигают ситуации, когда множества Мn, Mn+1 практически не отличаются друг от друга. На этом заканчивается первый этап исследования. На втором этапе повторяют первый этап, но при уменьшении размеров ячеек. Данный этап заканчивается тогда, когда буде достигнута физическая однородность ячеек. Прямой метод решения задачи голографической интерферометрии Данный метод нахождения изменения поля показателя преломления фазовых сред состоит в следующем: - исследуемый объект разбивается на крупные ячейки; - по определенной схеме, в ячейках задаются наборы изменений показателя преломления; - с данными наборами проводят компьютерное моделирование формирования интерферограмм в голографическом процессе; - полученное множество интерферограмм сравнивают с экспериментальной интерферограммой; - выявляют множество М1 наборов изменения поля показателя преломления в ячейках дающих одну и ту же экспериментальную картину; - изменяют пространственную ориентацию исследуемого объекта, получая при этом множество М2; - проводится сравнение этих множеств, выявляя, при этом близкие по показателю преломления в ячейках; - выше приведенный алгоритм повторяется до тех пор, пока множества М не отличаются друг от друга. Для корректного решения задачи этим методом уменьшают размеры ячеек и выполняют выше приведенную схему до получения физически однородных ячеек. Ниже представлен пример интерферограммы от динамически нагруженной прозрачной среды, обусловленной изменением ее поля показателя преломления. Рис. 1. Интерферограмма от деформированного фазового объекта. Заключение Анализ научных работ в области голографической интерферометрии показывает, что здесь достаточно полно разработана математическая модель формирования искусственных голограмм и восстановления на них интерференционных картин. Это дает основание допустить возможность решать обратные и прямые задачи с привлечением экспериментальных данных. Применяя, совместно, выше приведенные методы, можно добиться достаточной точности решения проблемы нахождения изменения поля показателя преломления в фазовых объектах.

Научные конференции

 

(c) Архив публикаций научного журнала. Полное или частичное копирование материалов сайта возможно только с письменного разрешения администрации, а также с указанием прямой активной ссылки на источник.