Фур’є-оптика

# вікіпедія, Популярність: помірна

Фур’є-оптика: дослідження перетворення світлових полів оптичними системами

Усі фізичні поля мають відповідний спектр. Це твердження поширюється і на поле електромагнітних хвиль, оптичним діапазоном яких (світлом) займається така цікава область фізики, як фур’є-оптика. Даний розділ оптичної науки досліджує перетворення світлових полів оптичними системами за допомогою фур’є-аналізу (спектрального розкладу) і теорії лінійної фільтрації.

Початки спектрального розкладу в оптиці

Початок використання ідей спектрального розкладу в оптиці зародився ще в XIX столітті. Однією із знакових осіб у цьому напрямку був лорд Релей, який ще у 1879 році сформулював поняття дифракційної картини (надалі підтверджених експериментально), а також принцип роздільної здатності приладу. Ще один видатний німецький вчений Ернст Карл Аббе невдовзі після Релея написав свою роботу, в якій опублікував теорію мікроскопічного зображення, тим самим поставивши фундамент для майбутнього розвитку мікроскопічних досліджень.

Сучасна фур’є-оптика: вклад радянських учених

Перші роботи, які лягли в основу сучасної фур’є-оптики, були написані радянськими вченими. Перший, хто доклав у цьому значних зусиль – це Леонід Мандельштам, який на початку двадцятого століття розробив теорію дифракції світла. Серед інших досить знаковими для розвитку в цьому напрямку були праці Горелика, основою яких була теорія коливань, а також праці Ритова, які започаткували дослідження в сфері статистичної оптики і теорії флуктуаційних процесів.

Аналогія між радіоелектронікою та оптикою

У своїх працях Ритов за допомогою моделювання показав, що можна проводити аналогії між задачами радіоелектроніки та теорії зв’язку з одного боку і задачами оптики – з іншого. Принципи електрорадіотехніки були перенесені у світ оптики, завдяки чому почали розглядатися перетворення світлових полів у вигляді функцій координат за допомогою оптичних систем.

Значення фур’є-оптики сьогодні

Фур’є-оптика займає чільне місце у сучасній оптиці. Вона активно використовується при розробці, проектуванні та створенні оптичних систем з новими і необхідними характеристиками. Наявні знання в цьому напрямку застосовуються у різних сферах, таких як:

• обробка цифрових зображень;


• оптична голографія;


• оптична когерентна томографія;


• оптичні комунікації;


• оптична метрологія;


• астрономія та оптоелектроніка.

Висновок

Фур’є-оптика – це сучасна, бурхливо розвиваюча область фізики, що розширює можливості дослідників завдяки запозиченим у математики принципам. Важко недооцінити її внесок у різноманітні сфери застосування, адже історія розвитку цього напрямку свідчить не тільки про його важливість, а й перспективність.

Найпоширеніші питання про фур’є-оптику:

1. Що таке фур’є-оптика?


2. Хто стояв у витоків зародження фур’є-оптики?


3. Які сьогодні можна описати сфери застосування фур’є-оптики?


4. Що стало підґрунтям досліджень у сфері фур’є-оптики?


5. Хто є батьками сучасної фур’є-оптики і в чому полягає їхній внесок?

Залишити коментар