[ناصر اللحياني]

اسـم الطالب:
محمد سعد قاضي
المشرف:
د. توفيق عبد الحميد الدسوقي ، د. محمد جلال الخضري

عنوان الرسالة:
دراسه للاجسام المشققه باستحدام التداخل الضوئي لبقع الليزر

ان لأشعة الليزر خصائص تتميز بها عن غيرها من أشعة الضوء العادية ، فهي فضلا عن أنها تمتاز بأحدية اللون فانها أيضا متماسكة مكانيا وزمانيا (Time cherence – spacecoherece) ويمكن توجيهها والتحكم فيها بدقة متناهية. ومن مميزاتها المهمة أيضا شدة الاضاءة ، نتيجة للتماسك بين الموجات المنبعثة قسرياً. في الواقع ان بقع الليزر (Laser speckles) الناتجة من انعكاس شعاع الليزر عن سطح عاكس مشتت ، قد برزت كخصم للتصوير الثلاثي الابعاد، وذلك لسهولة اجراء التجارب بامكنيات بسيطة ( محدودة) والحصول على نتائج جيدة، وذلك لانه في أبسط الحالات يكفي فقط وجود كاميرا مع شعاع الليزر. تستخدم تقنيات عديدة لقياسات شديدة الحساسية، تلتقي جميعها بصفة عامة في احدى اثنتين: 1- التصوير الفوتوغرافي المباشر لبقع الليزر. 2- القياس بالتداخل الضوئي للبقع. ان التفريق بين الطريقتين دقيقة الىحد ما ، حيث أن كلاهما يستخدم فيه التصوير الفواتوغرافي والتداخل الضوئي. ويعتمد التصوير الفوتوغرافي لبقع الليزر على الخصائص الضوئية المميزة للبقع، والتي هي ذاتها ناتجة عن التداخل الضوئي. وهكذا فانه يمكننا القول بأنه لاتوجد فروق كبيرة من الناحية الفعلية بين الوسيلتين ، ولكن هناك فوارق واضحة بينهما خلال العمل التجريبي . ولقد قام ستسون ( Stetson) بتصنيف هذه الفروق بطريقة لطيفة عام 1975م ، فاقترح بأنه اذا وجدت مناطق تترابط بها نماذج البقع ترابطا جيدا فيشار الى العملية على انها تصوير فوتوغرافي للبقع ، وبالمقابل اذا تكونت حلقات التداخل نتيجة اختلاف نماذج البقع اختلافا طفيفا بين الصورتين، سواء كانت هناك ازاحة ام لم تكن ، فتسمى العملية على أنها قياس بالتداخل الضوئي للبقع . ولقد تم عرض الأسلوبين المختلفين في البابين الأول والثاني من هذه الرسالة على التوالي . في الباب الاول تمت دراسة الازاحات الجانبية للمشتت الضوئي بطريقة التصوير الفوتوغرافي لبقع الليزر ، بواسطة التعريض المذدوج ، سواء كانت الازاحات أصغر من قطر البقع أو اكبرها منها. وقد أخذت في الاعتبار تقنية التعرض المتعدد بحد أعلى خمسة تعرضات . وتم دراسة تأثير تساوي وعدم تساوي وقت التعريض. وأيضا مساواة وعدم مساواة الازاحات بين التعرضات المتعددة بطريقة القياس بالتداخل الضوئي . وأجريت أيضا دراسة تفصيلية لاعتماد تغاير نموذج التداخل على درجة استقطاب حزمة أشعة الليزر الساقطة على المشتت. ومن الجدير بالذكر أنه بالنسبة لجميع الحالات السابق ذكرها فقد تم تحليل نموذج التداخل نظريا مثلما تم اثباته تجريبيا. وفي الباب الثاني تم تسجيل البقع الرتشاء للوح زجاجي ( مصنفر) فوتوغرافيا ليقوم بدور الاجسام الاتساعية ذات التركيب العشوائي المبدد ( المشتت) للضوء على شكل طيف مستمر في مستوي فورييه الطيفي ( Fourier spectral plane) ويستخدم هذا المشتت في انشاء المجسم (Speckle holgrams) من التعرضات الاحادية والمزدوجة والمتعددة. وقد سجلت الازاحات الجانبية ( المستعرضة) والمحورية الصغيرة بين التعرضات. وقد استخدم ليزر الهليوم – نيون وليزر الأرجون – أيون ، بخطوط طبقية متعددة (He-Ne Laser& Argon-ion Laser) لاعادة أنشاء – استخراج – (reconstraction) الصور الحقيقية والتقديرية. وتتداخل هذه الصور كمشتتين متماثلين في مستوي فورييه أينما أعطي انفصالهما حلقات تداخل دائرية (Circular interference fringes) وفي حالة زيادة المسافة نسبيا بين الهلوغرام (hologram) واللوح الفوتوغرافي يمكن استعادة رؤية حلقات التداخل باستخدام التعريض المزدوج والمتعدد وخاصة مع ازاحات طفيفة للألواح الفوتوغرافية. وقد نوقشت نظرية أشكال التداخل ( Interferograms) ببعض التفصيل وأمكن التثبت منها بواسطة بيانات تجريبية ، كما تمت أيضا دراسة الازاحات المحورية والجانبية المتزامنة. وبينت النتائج العملية توافقا جيدا مع المعادلة النظرية في حدود خطأ متوسطه 2.5 %، وأيضا تم الحصول على منحني الرؤية للازاحة الجانبية وذلك باستخدام الخلية الصوئية (photo cell) وشعاع ليزر الأرجون (y=514.5nm).