СПЕ́КЛЫ

СПЕ́КЛЫ (от англ. speckle – пят­ныш­ко, кра­пин­ка), пят­ни­стая струк­ту­ра в рас­пре­де­ле­нии ко­ге­рент­но­го све­та, от­ра­жён­но­го от ше­ро­хо­ва­той по­верх­но­сти, не­ров­но­сти ко­то­рой со­из­ме­ри­мы с дли­ной вол­ны λ све­та, или про­шед­ше­го че­рез среду со слу­чай­ны­ми флук­туа­ция­ми по­ка­за­те­ля пре­лом­ле­ния. С. воз­ни­ка­ют вслед­ст­вие ин­тер­фе­рен­ции све­та, рас­сеи­вае­мо­го отд. ше­ро­хо­ва­то­стя­ми объ­ек­та. При ос­ве­ще­нии по­верх­но­сти пред­ме­та ко­ге­рент­ным све­том рас­се­ян­ные под раз­ны­ми уг­ла­ми лу­чи ин­тер­фе­ри­ру­ют, об­ра­зуя не­пе­рио­дич., хао­тич. кар­ти­ну. На ри­сун­ке пред­став­ле­на фо­то­гра­фия спекл-струк­ту­ры, воз­ни­каю­щей при рас­сея­нии ла­зер­но­го пуч­ка све­та, про­хо­дя­ще­го че­рез ма­то­вое стек­ло.

Фотография объективных спеклов.

С. мо­гут об­ра­зо­вать­ся в про­стран­ст­ве пред­ме­тов (т. н. объ­ек­тив­ные С.) и в про­стран­ст­ве изо­бра­же­ний (субъ­ек­тив­ные С.). Пол­ная ам­пли­ту­да све­то­вой вол­ны в точ­ке на­блю­де­ния яв­ля­ет­ся сум­мой век­то­ров ам­пли­туд волн, рас­се­ян­ных все­ми точ­ка­ми ос­ве­щён­ной по­верх­но­сти. Т. к. вол­ны име­ют слу­чай­ные фа­зы, при их сло­же­нии по­лу­ча­ет­ся слу­чай­ная ре­зуль­ти­рую­щая ам­пли­ту­да. Ср. по­пе­реч­ный диа­метр C. d= 1,22λ /α , где α – уг­ло­вой диа­метр ос­ве­щён­ной ко­ге­рент­ным све­том ше­ро­хо­ва­той по­верх­но­сти. Ср. про­доль­ный раз­мер спек­ла l=4λ/α².

При на­блю­де­нии субъ­ек­тив­ных С. изо­бра­же­ние пред­ме­та ока­зы­ва­ет­ся про­мо­ду­ли­ро­ван­ным спекл-струк­ту­рой. Спекл-струк­ту­ра изо­бра­же­ний про­яв­ля­ет­ся при фо­то­гра­фи­ро­ва­нии в ко­ге­рент­ном све­те и в го­ло­гра­фии.

С. ме­ша­ют рас­смат­ри­ва­нию объ­ек­тов, ос­ве­щён­ных ко­ге­рент­ным све­том, по­это­му или су­ще­ст­вен­но умень­ша­ют их раз­ме­ры, или ус­ред­ня­ют спекл-струк­ту­ры во вре­ме­ни при слу­чай­ном из­ме­не­нии рас­пре­де­ле­ния фа­зы вол­ны, ос­ве­щаю­щей объ­ект. С. ши­ро­ко при­ме­ня­ют­ся в спекл-фо­то­гра­фии и спекл-ин­тер­фе­ро­мет­рии для ре­ги­ст­ра­ции пе­ре­ме­ще­ний и де­фор­ма­ций объ­ек­тов с диф­фузной по­верх­но­стью, для из­ме­ре­ния ше­ро­хо­ва­то­стей по­верх­но­сти, в ас­тро­но­мии для из­ме­ре­ния ви­ди­мо­го диа­мет­ра звёзд и при изу­че­нии двой­ных звёзд (см. Спекл-ин­тер­фе­ро­мет­рия).

Про­стей­ший ва­ри­ант спекл-фо­то­гра­фии сво­дит­ся к фо­то­гра­фи­ро­ва­нию объ­ек­та на од­ну и ту же фо­то­пла­стин­ку до и по­сле сме­ще­ния или де­фор­ма­ции. При из­ме­не­ни­ях мик­ро­струк­ту­ры объ­ек­та ме­ж­ду экс­по­зи­ция­ми, что мо­жет быть обу­слов­ле­но эро­зи­ей или кор­ро­зи­ей по­верх­но­сти, иден­тич­ность спекл-струк­тур, об­ра­зо­ван­ных объ­ек­том до и по­сле сме­ще­ния, на­ру­ша­ет­ся, что ис­поль­зу­ют для изу­че­ния ука­зан­ных яв­ле­ний.

Кро­ме фо­то­гра­фич. ва­ри­ан­тов спекл-фо­то­гра­фии и спекл-ин­тер­фе­ро­мет­рии, раз­ра­ба­ты­ва­ют элек­трон­ные ва­ри­ан­ты этих ме­то­дов.