单元给入射光引入的附加位相之差可达??2π的若干倍。经由表面上不同面元透射或反射的光振动在空间相遇时将发生干涉。由于诸面元无规分布而且数量很大,随着观察点的改变,干涉效果将急剧而无规地变化,从而形成具有无规分布的颗粒状结构的衍射图样(见图1)?。如果物体表面通过光学系统成像,只要成像系统的点扩散函数具有足够的“宽度”,折算到物平面后能在物体表面覆盖足够多的面元(见图2),则来自这些面元的光线将在同一像点处相干叠加,从而形成散斑[5]。Р Р Р 由散斑的成因可知,物体表面的性质与照明光场的相干性对散斑观象有着决定性的影响。物体表面的性质不同,或照明光场的相干性不同,都会使散斑具有不同的特点。因此,根据两个因素可以区分散斑的不同类型。此外,人们还常常按照光场的传播方式,把散斑分成远场散斑(与夫琅和费衍射对应)、近场散斑(与菲涅耳衍射对应)和象面散斑三种类型,也可按照观察条件而将散斑分成主观散斑与客观做斑两种类型,前者实质上是象面散斑,后者则是通过自由空间传播形成的近场和远场散斑。Р2.3 散斑图像的统计特性Р 按照光场衍射的标量理论,一个单色光场的传播过程(包括成象过程)可由一个简单的叠加积分表征。具体说,如果已知单色光场在?平面上的复振幅分布为?,还知道光场由?平面到与之平行的??平面这一传播过程的权函数为?,则?平面上光场的复振幅分布可表示为: (2.1) 式中积分域在光场通过自由空间传播的条件下,由平面上光场分布范围决定;在成象条件下由成象系统点扩散函数的宽度决定。显然,这一叠加积分同样可用来描述散斑现象。这时,可以是相干光照明的粗糙表面在其极邻近平面上形成的光场,也可以是任一平面上的给定散斑光场;而则表示由通过以表征的传播过程,在观察面上形成的散斑光场。当表示球面波或平面波时,相应地表示近场或远场散斑的复振幅分布;当表示成象系统的振幅点扩散,表示象面散斑的复振幅分布。
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