We consider the hypothesis of instantaneous volume speckle structures in a partially coherent optical wave field of frequency-broadband radiation from an extended light source. We discuss the spatiotemporal correlation properties of instantaneous speckle structures and the relation of these properties with the spatiotemporal coherent properties of the wave field. We show that the instantaneous speckle structures determine spatial fluctuations of the wave field and its spatial coherent properties. Using numerical calculations of the field of wave perturbations in the near-field diffraction region of the extended light source, we obtain images of instantaneous speckle structures in the longitudinal cross section of the wave field and investigate the correlation properties of the spatial distribution of the instantaneous intensity of the wave field in the direction of its propagation as functions of the width of the frequency spectrum and the width of the angular spectrum of the field. We show that the longitudinal length of instantaneous speckles can be determined either by the width of the frequency spectrum of the field, or the width of its angular spectrum, or, jointly, by the width of the frequency spectrum and the width of the angular spectrum of the field. We find conditions under which instantaneous speckle structures propagate, experiencing decorrelation changes during their propagation, to a distance that is determined by the width of the angular spectrum of the field.
Рассмотрено влияние ширины углового спектра освещающего объект полихроматического поля на цвет интерференционного изображения в оптической микроскопии слоистых микроструктур. Получены выражения для интенсивности интерференционного изображения однослойного объекта с учётом частотного и углового спектров освещающего поля. Показано влияние ширины углового спектра освещающего поля на взаимную когерентность и разность фаз интерферирующих волн. Приводятся результаты компьютерного моделирования формирования интерференционных изображений тонкого слоя при квазимонохроматическом и полихроматическом освещающем поле с различной шириной углового спектра. Проведён количественный анализ влияния угловой апертуры поля белого света на цвета формируемого интерференционного изображения. Экспериментально исследованы изменения интерференционных цветов изображения слоя в оптическом микроскопе при изменении ширины углового спектра освещающего поля, и проведено сравнение изменений цветов изображений, получаемых экспериментально и теоретически. Ключевые слова: оптическая микроскопия, интерференция, интерференционные изображения, угловой спектр, пространственная когерентность, длина когерентности, интерференционный цвет, цифровая обработка изображений, слоистые микроструктуры. Цитирование: Дьяченко, А.А. Проявление эффектов углового спектра освещающего поля в полихроматической интерференционной микроскопии слоистых объектов /
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.