Дифракционно ограниченный пучок

Таким образом, волновая теория легко объяснила интерференцию, дифракцию и другие волновые свойства света. Но, оказывается, она также легко объясняет и корпускулярные свойства прямолинейное распространение света, отражение и преломление света. Действительно, при увеличении ширины щели а, ограничивающей световой пучок, дифракционная картина становится все более узкой (Z 20о стремится к нулю). Если световой пучок вообще не ограничен, то можно считать ширину щели бесконечно большой, а угол дифракции бесконечно малым, т, е. имеет место строго прямолинейное распространение света. В большинстве оптических приборов отсутствуют очень узкие щели и диафрагмы и поэтому почти всегда можно пренебрегать дифракцией и применять геометрическую оптику. [c.19]

Во-вторых, большой выигрыш дает возможность повышения разрешающей силы интерферометра без уменьшения потока лучистой энергии. Разрешающая способность фурье-спектрометра пропорциональна максимальной разности хода пучков и, чтобы повысить, например, вдвое разрешение спектра, нужно просто удвоить длину перемещения зеркала, т. е. и время регистрации. Не накладывает больших ограничений на разрешение апертура, и можно использовать большие телесные углы как у источника, так и у приемника. У дифракционных спектрометров разрешение находится в обратно пропорциональной зависимости от ширины щелей, а энергия, попадающая на приемник, пропорциональна квадрату площади двух одинаковых щелей. Если вдвое уменьшить ширину щелей (для повышения разрешения), то сигнал уменьшится в четыре раза и для сохранения отношения сигнала к шуму время регистрации необходимо увеличить в 16 раз. [c.270]

Интересный метод, позволяющий в случае его реализации получить значения пяти коэффициентов вязкости аг + 5, предложен в [126,127]. При интерференции двух мощных световых пучков в объеме ЖК вследствие возбуждения акустических волн и нагрева создается пространственно -периодическая структура. Поскольку при этом модулируется показатель преломления НЖК, то дифракционная эффективность получившейся фазовой решетки может быть изменена с помощью светового пучка небольшой интенсивности. Время релаксации дифракционной эффективности определяется коэффициентами вязкости и упругости НЖК. В зависимости от ориентации директора относительно поляризации возбуждающего излучения и зондирующего пучка может быть получено пять комбинаций коэффициентов вязкости. Ограничения, налагаемые на времена физических процессов, происходящих в ЖК, а также уравнения гидродинамики НЖК для рассматриваемого случая приведены в [127]. Для обеспечения точности опреде- [c.63]

В случае рентгеноструктурного анализа при построении рядов Фурье по структурным амплитудам мь получаем картину распределения электронной плотности. Для нахождения координат атомов достаточно, фиксировать максимумы электронной плотности, но для прецизионного исследования характера химической связи необходимы высокая точность определения интенсивностей дифракционных пучков (погрешность не должна превышать 1—5%), а также учет влияния на дифракционную картину динамических эффектов рассеяния и тепловых колебаний атомов. (Например, съемку следует вести при 1<Ю0°К, фактор расходимости должен быть <1% и т. д.). Эти ограничения позволяют заключить, что в теоретических целях можно использовать только некоторые работы самого последнего времени, а исследования даже десятилетней давности могут служить лишь для качественных выводов [185]. [c.109]

Методу идентификации луча по максимуму интенсивности свойственна ограниченная точность. Как показал Вольтер [18], можно обеспечить значительно большую резкость, если использовать минимум интенсивности за фазовой пластинкой полдлины волны. Например, если в приборе с поворачивающимся зеркалом (гальванометре) оптимальную щель заменить пластинкой нолдлины волны, то резкость световой стрелки увеличится в 25 раз. Однако такая резкость получается только в том случае, когда световой луч после фазовой пластинки распространяется в однородной среде и на шкалу проецируется оптическое изображение пластинки. Если же изображение плоскости фазовой пластинки не проецируется на экран, как, наиример, в теневых методах, то расстояние между пластинкой и экраном долл но быть не слишком большим, поскольку в противном случае наклон боковых ветвей пика будет более пологим. При больших расстояниях между пластинкой и экраном с увеличением фокусного расстояния / параметр хю для одной и той же координаты на экране уменьшается. Дифракционная картина при этом расширяется, как следует из соотношения (586). Кроме того, необходимо учитывать, что в теневых приборах световой пучок проходит через области оптической неоднородности. Тем ие менее использование фазовой пластинки полдлины волны, например, в исследовании диффузии Винера (гл. 3, разд. 1.1) позволяет повысить точность. [c.57]

Растровый спектрометр, построенный А. Жираром [51.1 — 51.5], представляет собой обычный дифракционный спектрометр (схема Литтрова), в котором входная и выходная щели заменены растрами — системами прозрачных и непрозрачных полос, ограниченных равноотстоящими гиперболами. Оптическая схема прибора представлена на рис. 51.1. Излучение, идущее от источника света 1, зеркальным модулятором 2 делится на два пучка, которые после отражения от зеркал 3 и4 поочередно попадают на внешнюю и внутреннюю поверхности входного зеркального растра 5. Затем пучки падают на внеосевое параболическое зеркало 6, разлагаются в спектр дифракционной решеткой 7 и фокусируются зеркалом 6 на поверхности выходного растра 8, проектируя на него поочередно два изображения растра 5 (в проходящем и отраженном свете), являющиеся дополнительными друг к другу — светлым полосам одного изображения соответствуют темные полосы второго, и наоборот. [c.373]

Теоретическая разрешающая способность. До сих пор мы, рассчитывая прохождение светового пучка через призму, пользовались приближением геометрической оптики. Однако предельная разрешающая способность призмы определяется тем, что фронт падающей на нее световой волны ограничен размерами призмы. В результате дифракции на краях нризмы, либо на другом отверстии, ограничивающем ширину пучка, образуется дифракционный инструментальный контур, о котором мы говорили выше. [c.31]

При слишком малом размере селекторной диафрагмы возникает несоответствие между областью объекта, где изображается селекторная диафрагма, и областью объекта, от которой фактически получается дифракционная картина. Это несоответствие может быть следствием неточной фокусировки. Однако существует и принципиальное ограничение, связанное со сферической аберрацией объективной линзы. Как видно на схеме (рис. 20,26), сферическая аберрация вызывает смещение изображения селекторной диафрагмы. Из-за сферической аберрации электроны, покидающие объект в разных направлениях и формирующие разные рефлексы возле главной фокальной плоскости, относятся к разным участкам объекта. Величину смещений определяют как эффект сферической аберрации для дифрагированных лучей, т. е. для углов атаХ/йнкь (по закону Вульфа — Брэгга) у= = Ссфа (Ссф 2 мм). В микроскопе с ускоряющим напряжением 100 кВ смещения для отражений второго и третьего порядков достигают нескольких десятых долей микрометра поэтому обычно получают картины дифракции от области около 1 мкм в поперечнике. Существенное уменьшение размера области дифракции достигается в высоковольтной электронной микроскопии, а также при ограничении размера освещенной области объекта системой осветителя с использованием сходящегося пучка электронов (см. ниже п. 21.4). [c.466]

Ограничение области дифракции системой осветителя достигается при фокусировке источника электронов на объекте. Уменьшение размера освещенной области и одновременно необходимость сохранения достаточной интенсивности приводят к тому, что вместо почти параллельного пучка осветитель дает сходящийся пучок. Вследствие этого в дифракционной картине вместо точечных рефлексов появляются диски. Если угол сходимости меньше, чем удвоенный угол Вульфа-Брэгга, эти диски не перекрываются. Кроме возможности уменьшения области дифракции существенным преимуществом метода дифракции в сходящемся пучке является то, что каждое пятно дифракционной картины представляет точное изображение той области объекта, которая формирует данный рефлекс. Главная сложность в использовании метода связана с тем, что при существенном ограничении освещаемой области объекта происходит ее быстрое загрязнение. Поэтому важно применение средств защиты объекта от загрязнений. Особое преимущество имеют специальные высоковакуумпые злектронныс микроскопы. [c.546]

Для электронного пучка, ускоренного с помощью легко пол уча емой разности потенциалов порядка 40 ке, длина волны составляет около 0,06 А. Эта волна короче, чем волны рентгеновских лучей, обычно применяемых при дифракционных исследованиях. Но такая величина еще не выходит за пределы применимости. Со времени открытия дифракции электронов пучки электронов широко использовались для иззгчения газов и паров. Электронные пучки применяли для получения прямого изображения малых объектов, а в некоторых случаях даже больших молекул и определенных кристаллических решеток методом электронной микроскопии. Эти исследования, однако, выходят эа пределы темы данной главы. При дифракционных исследованиях кристалла можно получить очень ценную информацию, но полная количественная цитерпретация связана со многими трудностями и ограничениями, которые препятствуют широкому использованию этого метода. [c.57]

В некоторых отношениях эти ограничения прямо противоположны ограничениям, которые были обсуждены выше для методов дифракции нейтронов. Проникающая способность электронов невелика. Пучок электронов с энергией 50 кв проникает только через сотню1 атомных плоскостей, после чего он исчезает вследствие неупругого рассеяния. Это значит, что данный метод очень сильно ограничен и применим лишь для изучения поверхностных слоев кристалла или исключительно малых кристаллических тел. Все же упругое рассеяние, которое вызывает явление дифракции электронов, значительно больше (пр Имерно в 10 раз), чем соответствующее рассеяние рентгеновских лучей, т. е. отражается большая доля энергии падающих лучей. Только очень малые кристаллы можно исследовать данным способом. Поэтому обычно получаемая рентгенограмма состоит из системы точек и известна под названием диаграммы перекрестных решеток, так как подобна теоретической дифракционной диаграмме для двухмерной решетки. Эти диаграммы обычно являются симметрически правильной проекцией сечения обратной решетки. Их внешний вид может быть представлен как вид обратной решетки Эвальда, полученной при дифракции от малых йристаллов, когда происходит эффективный разброс точек. Это явление в сочетании с применением волны малой длины, как правило, позволяет получить множество рефлексий, что соответствует почти плоскостному сечению обратной решетки. [c.57]

Практическая разрешающая способность. Кроме дифракции есть еще ряд причин, приводящих к тому, что монохроматические пучки света, идущие от одной точки щели, оказываются непараллельными, и вследствие этого линии оказываются уширенными. К таким причинам относятся различного вида аберрации оптических деталей, немонохроматичность спектральных линий, ограниченная разрешающая способность приемников света. Поэтому практическая разрешающая способность спектральных приборов всегда несколько ниже теоретической. Например, может оказаться, что при неисправленных на сферическую аберрацию объективах аберрационное уширение линий больше, чем дифракционное. В этом случае выгодно использовать диафрагмы, ограничивающие свет, проходящий через объективы. Несмотря на уменьшение действующего отверстия, [c.129]

Однако применение темнопольного метода для исследования полимеров ограничено некоторыми трудностями. Так, этот метод обязательно требует использования электронного пучка высокой интенсивности, что вызывает быстрое разрушение кристаллов. Но несмотря на такие ограничения, этот метод во многих случаях применялся с большим успехом. Так, например,используя темнопольный метод, удалось выяснить некоторые особенности строения монокристаллов полиэтилена [33—35, 46]. Было показано, что монокристаллы состоят из четырех различных структурных секторов. Эти секторы удовлетворяют различным дифракционным условиям относительно направления элек- [c.256]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология