Методические указания (рекомендации). Практическое занятие Со (для студента)

Практическое занятие Со (для студента)

Тема занятия

Физическая оптика

Цели и задачи

Изучить понятие голографии и ее использование в меди­цине. Рассмотреть явление поляризации света, способы получения поляри­зованного света и его использование в медицине.

Изучить методы построения голографических изображений.

Рассмотреть явление поляризации света, способы получения поляри­зованного света и его использование в медицине.

Основные понятия

Усвоить устройство и принцип действия призмы Николя. Ход лучей в призме Николя. Поляризационные фильтры (поляроиды). Принцип действия поляро­идов. Достоинства и недостатки поляроидов.

Явление вращения плоскости поляризации поляризованного света. Свойства оптически активных веществ. Дисперсия оптической активности. Закон Био. Устройство и принцип действия поляриметра (сахариметра).

Вопросы к занятию

1. Что такое голография? Получение и восстановление голограммы точки (ответ пояснить рисунками).

2. Применение голографии s медицине,

3. Естественный и поляризованный свет. Плоскость поляризации. Явление двойного лучепреломления (ответы пояснить рисунками). Понятие опти­ческой анизотропии.

4. Устройство и принцип действия призмы Николя.Ход лучей в призме Николя.

5. Поляризационные фильтры (поляроиды).

6. Принцип действия поляроидов. Достоинства и недостатки поляроидов.

7. Явление вращения плоскости поляризации поляризованного света.
Привести формулу для определе­ния угла поворота плоскости поляризации поляризованного света.

8. Дисперсия оптической активности. Закон Био.

9. Устройство и принцип действия поляриметра (сахариметра). Как с по­мощью поляриметра можно определить концентрацию раствора сахара(ответ пояснить формулой).

10. Поляриметрия. Ее использование в медицине.

11. Принцип действия поляри­зационного микроскопа. Каким преимуществом он обладает.

Методические указания (рекомендации)

Голография - метод записи и восстановления изображения, основанный на интерференции и дифракции волн. В 1948 году английский физик Д.Габор впервые предложил новый способ записи и восстановления фронта световой волны.

Сравним голографию с фотографией. При фотографировании на фотоплёнке фиксируется интенсивность световых волн, отражённых предметом. Изображение в этом случае является совокупностью тёмных и светлых точек. Фазы рассеиваемых волн не регистрируются и таким образом пропадает значительная часть информации о предмете.

Голография позволяет фиксировать и воспроизводить более полные сведения об объекте с учётом амплитуд и фаз волн, рассеянных предметом. Регистрация фазы возможна вследствие интерференции волн.

Получение голограммы точки А

На светофиксирующую поверхность посылают две когерентные волны, источником которых является лазер: 1) Опорную, идущую от источника света;

2) Снгдольную, которая появляется при рассеивании (отражении) части опорной волны предметом и содержит соответствующую информацию о нём.

Наложение опорной и сигнальной волн на экране дает интерференционную картину, т.е. точки усиления и ослабления волн.

Интерференционную картину, образованную сложением сигнальной и опорной волн и зафиксированную на светочувствительной плёнке, называют голограммой.

Воссгановлешк голограмм

При этом:

1. Изображение получается объёмным, каждая точка голограммы несёт информацию о всём предмете.

2. На одной фотопластинке можно получить 1024 голограммы, для этого нужно изменять угол падения опорной волны или изменять длину световой волны.

3. Применение голография в медицине

4. При восстановлении голограмм, как было отмечено выше, можно изменять длину опорной волны. Так, например, голограмму, полученную в невидимых лучах (ультрафиолетовых, инфракрасных, рентгеновских), можно восстановить в видимом свете. Эта особенность голографии позволяет использовать её как метод внутри видения (шггроскопии).

5. Особо интересные и важные перспективы открываются в связи с ультразвуковой голографией. Получив голограмму в ультразвуковых механических волнах, её можно восстановить видимым светом и использовать в медицине для рассматривания внутренних органов человека с диагностической целью, например, для определение пола внутриутробного ребёнка и т.д.

6. Ещё одно медико-биологическое приложение голографии связано с голографическим микроскопом, т.к. если голограмму полученную плоской опорной волной, осветить при восстановлении сферической волной, то изображение получается увеличенным.

7. Голографию применяют для получения копий шедевров, хранения информации, так как 1 голографический компакт диск может хранить информацию, записанную примерно в 200 томах энциклопедии.

Поиск по сайту: