Читать онлайн «Физические основы формирования изображений волновыми полями»

В. А. Зверев ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ ВОЛНОВЫМИ ПОЛЯМИ В 1975 году автор опубликовал монографию "Радиооптика. Преобразование сигналов в радио и оптике", на ее основе более 20 лет читал курс лекций студентам радиофизического факультета, постоянно совершенствуя и перерабатывая материал. Большой педагогический опыт позволил отобрать самое существенное и употребительное, и родилась новая книга. Нижний Новгород 1998 Издано по решению Редакционно-издательского совета Института прикладной физики РАН УДК 621. 3/. 535. 2 ББК 22. 34 Зверев В. А. 3 43 Физические основы формирования изображений волновыми полями. - Нижний Новгород: ИПФ РАН, 1998. - 252 с. ISBN 5-201-09309-4 С единой точки зрения - преобразования сигнала цепочкой фильтров - рассматривается дифракция волн как в свободном пространстве, так и при преобразовании волновых полей устройствами, формирующими изображения (антенны, оптические объективы и корреляторы) для когерентного и некогерентного освещения. Изложение физических основ голографии, когерентной оптики, апертурного синтеза иллюстрировано конкретными примерами, полученными математическим моделированием соотношений, выведенных в книге, что может служить практическим руководством по математическому моделированию задач формирования изображений волновыми полями. Решением методической комиссии радиофизического факультета ННГУ книга рекомендована в качестве учебного пособия для студентов и аспирантов соответствующих специальностей. Рецензенты доктор физико-математических наук Н. С. Степанов, кандидат физико-математических наук Л. С. Долин Монография подготовлена в рамках федеральной целевой программы Интеграция" - Учебно-научный центр "Фундаментальная радиофизика © Институт прикладной ISBN 5-201-09309-4 физики РАН, 1998 г. Памяти моего учителя Габриэля Семеновича Горелика Введение Во многих областях физики и техники существует необходимость получать изображения с помощью волновых полей. При решении задач электроники, ряда медицинских и технических применений требуется формировать волновое поле с заданными пространственными характеристиками, например, это будет поле, повторяющее контуры элементов микросхемы или медицинского скальпеля и т. д. Существует и более обширный класс задач — задачи видения, в которых требуется по принятому излучению определить, где находятся его источники или какова форма и некоторые физические характеристики предмета, от которого отражаются волны или на котором волны дифрагируют. Класс задач такого рода очень широк: геология — взгляд сквозь Землю, радиофизика — определение параметров ионосферы Земли и планет, радиотехника — радиоизображения высокого качества, акустика — определение направления на источник звука, дефектоскопия и т. д. Трудно перечислить все, так как задачи такого рода множатся в связи с освоением новых диапазонов излучений и расширяющимися возможностями математической обработки принимаемых сигналов. Если рассматривать проблему применительно к оптике, то следует обозначить еще один класс задач, которым уделяется большое внимание последние 10—15 лет, — это оптцческие методы обработки информации, которые стали бурно развиваться в связи с успехами когерентной оптики и голографии.