در این پایان نامه از خاصیت بزرگنمایی تکنیک ماره برای اندازه گیری جابجایی های کوچک در پدیده زمین لغزش بطور زمان واقعی استفاده می شود. نقش یک توری روی دیوار اتاق یکی از منازل مسکونی روستای قلقاتی که در اثر لغزش زمین در سنوات گذشته بکرات دچار ترک شده بود، چـاپ شد. روستای قلقاتی در 65 کیلومتری جنوب غربی شهر زنجان در مسیر زنجان - بیجار قرار دارد. تصویر این توری توسط دستگاه تصویرساز روی توری دیگری که راستای خطوط آن با خطوط توری اول زاویه کوچکی دارد، تشکیل می شود و فریزهای ماره ظاهر می گردد. در هر 5 دقیقه یک تصویر از فریزهای ماره توسط دوربین ccd در حافظه رایانه ثبت می شود. این دستگاه بطور پیوسته و خودکار در تابستان سال 1388 تصاویر پی در پی نقـش ماره را در حافظه رایانه ثبـت کرده است. در اثر لغـزش زمین، فریز های ماره نسبت به هم جابجا شده و با تحلیل فریز های ماره، میزان جابجایی آنها و در نتیجه مقدار لغزش زمین و رفتار زمانی آن تعیین می گردد. از مزایای این روش هزینه پایین و دقت بالای آن است.

هرگاه نور تخت همدوس فضایی بر سطح یک توری فرود آید در فواصل معینی از توری توزیع شدت نور با توزیع شدت آن در محل توری یکسان خواهد شد. به این فواصل، فواصل تالبوت و به این اثر، اثر تالبوت می گویند. در این پایان نامه با استفاده از چشمه نور بسفام و اعمال تغییراتی در آزمایش تالبوت دو کاربرد جدید برای اثر تالبوت ارائه می شود. از آنجایی که فواصل تالبوت با عکس طول موج متناسب است، بنابراین تصاویر تالبوت مربوط به هر طول موج از همدیگر تفکیک خواهند شد. با توجه به این ویژگی از این اثر برای تعیین پاسخ طیفی ccdهای رنگی و تعیین ارتباط همدوسی فضایی با نمایانی تصاویر تالبوت برای رنگ های مختلف استفاده کردیم.

در این پایان نامه، امواج سطحی ایجاد شده بر سطح مایع موجود در یک ظرف ، از طریق ارتعاش عمودی ظرف بررسی و دامنه آستانه لازم برای تشکیل این امواج (امواج فارادی) اندازه گیری شد. به دلیل کوچک بودن این دامنه ها، ما از تکنیک ماره در اندازه گیری دامنه استفاده کردیم. این روش برای بسامدهای مختلف انجام شد و نتایج اندازه گیری با تئوری های پیشین مانند تئوری کومار– تاکرمن و تئوری مایلز مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج آزمایش های ما نشام می دهد که اثرات دیواره های جانبی در ظرفی با ابعاد کوچک، امواج مویینگی و آلودگی سطح قابل صرف نظر نیستند و باعث می شوند که دامنه آستانه افزایش یابد. امواج فارادی طرح هایی با تقارن های مختلف در سطح سیال تشکیل می دهند که طول موج این طرح ها نیز در بسامد های مختلف اندازه گیری شد و توافق خوبی میان طول موج اندازه گیری شده و نتایج تئوری ها مشاهده شد.

وقتی با استفاده از دوربین دیجیتال از صفحه ی یک نمایشگر، فیلم یا عکس گرفته می شود اغلب فریزهای ماره ظاهر می شود، این فریزها به علت تناوبی بودن ساختار صفحه ثبات دوربین دیجیتال و صفحه ی نمایشگر به وجود می آیند. فریزهای ماره ی ظاهر شده دارای فرکانس فضایی کوچکتر از فرکانس فضایی دو ساختار اولیه بوده و به راحتی قابل مشاهده هستند. همچنین نوع دیگری از نقش ماره در این نوع عکاسی دیده می شود به طوری که توزیع شدت تناوبی در زمینه هر عکس ظاهر می شود. معمولاً این طرح زمینه با آهنگ ثابتی در فریم های متوالی جابه جا می شود. این گونه طرح های تناوبی به علت جاروب زمانی صفحه ی ثبات دوربین دیجیتال و صفحه نمایشگر به وجود می آیند. در واقع این طرح ها به خاطر زنش زمان های متفاوت جاروب این دو صفحه است. سرعت جاروب صفحه ی ثبات دوربین عکاسی و صفحه ی نمایشگر از آهنگ حرکت فریزهای ماره بسیار بیشتر است. ما با بررسی حرکت این فریزها و با داشتن سرعت جاروب یکی از دو ساختار و همچنین با استفاده از روابط ماره، فرکانس جاروب زمانی ساختار دوم را به دست می آوریم. همچنین با داشتن زمان خاموشی پیکسل های نمایشگر، زمان نورگیری دوربین دیجیتال را محاسبه خواهیم کرد.

در این رساله با استفاده از حسگر جبهه ی موج ماره ای دوکاناله ضریب شکست مواد غیرخطی در آرایش پمپ-کاوه را اندازه گیری می کنیم. در آرایش پمپ -کاوه، باریکه ی گاوسی پمپ به نمونه ی غیرخطی می تابد و عدسی گرمایی ایجادمی کند که به وسیله ی باریکه ی موازی کاوه تحریر می شود. باریکه ی موازی لیزر کاوه پس از عبور از نمونه ی غیرخطی به یک باریکه شکن می رسد و به دو باریکه تقسیم می شود. در حسگر جبهه ی موج ماره ای دوکاناله، باریکه ها از یک جفت انحراف سنج ماره ای عبور می کنند. جهت خطوط توری های هر کانال تقریبا موازی با هم اما عمود بر خطوط توری های کانال دیگر است. با استفاده از یک لنز مناسب دو دسته طرح ماره بر روی ccd تصویر می شوند. طرح های ماره ی عمودی و افقی، قبل و بعد از جذب نور باریکه ی پمپ توسط نمونه، ثبت و به رایانه منتقل می شوند. به این ترتیب امکان اندازه گیری دقیق فاز جبهه ی موج باریکه ی لیزری فراهم می شود. با اندازه گیری تغییرات جبهه ی موج و به کمک هندسه ی هادگین، جبهه ی موج در نرم-افزار matlab بازسازی می شود. جبهه ی موج را می توان برحسب چندجمله ای های زرنیکه بسط داد. از ضریب زرنیکه ی واکانونی استفاده می کنیم و ضریب شکست غیرخطی را محاسبه می کنیم.

هرگاه دو ورقه با ضریب تراگسیل (ضریب عبور) تناوبی، با دوره تناوب مساوی و یا نزدیک به هم روی یکدیگر قرار بگیرند، نقش تناوبی یا شبه تناوبیِ جدیدی مشاهده خواهد شد که دوره تناوب آن بزرگتر از دوره های تناوب دو ورقه است. نقش ایجاد شده، نقش یا فریز ماره نامیده می شود. در این پایان نامه با استفاده از انحراف سنجِ ماره ای موازی فاصله کانونی میکرولنز تعیین می شود. باریکه? لیزر پس از عبور از دو عدسی همگرا که تشکیل سیستم تلسکوپی می دهند پهن و موازی شده، و سطح یک توری رانکی را که بر امتداد انتشار باریکه عمود است، روشن می کند. در فاصله معینی از آن، توری مشابه دیگری قرار می گیرد. صفحات و خطوط این دو توری به موازات همدیگرند. در اثر انتشار نور از میان توریِ اول، خود تصویر توری اول روی توری دوم تشکیل می شود. برهم نهی این دو ساختار فریزهای ماره موازی ایجاد می کند. در غیاب میکرولنز فریزهایِ ماره بیکران و در حضور آن، به علت تغییر شعاع انحنایِ نور فرودی به توری اول، گام خودتصویر آن اندکی متفاوت با گام توری دوم است و گام فریزهایِ ماره کاهش می یابد. با جابجایی میکرولنز در امتداد محور اپتیکیِ چیدمان آزمایش، مابین عدسی اول و دوم، گام فریزهایِ ماره تشکیل شده تغییر می کند. با استفاده از یک دوربینِ ccd، تصاویر نقش ماره در حافظه رایانه ثبت می شود. با تحلیل گام فریزهای ماره نسبت به موقعیت میکرولنز فاصله کانونی آن به دست می آید. در این آزمایش کلیه مراحل جاروب میکرولنز روی ریل اپتیکی با استفاده از موتور پله ای و ثبت تصاویر پی در پیِ ماره با استفاده از یک کد نرم افزاری مناسب به صورت خودکار انجام می شود.

روش های متعددی برای حس کردن جبهه موج وجود دارد. اخیراً برای تعیین اعوجاج های جبهه موج? نوری روش مبتنی بر تکنیک ?ماره، که از دو انحراف سنج ماره تشکیل شده است، در دانشگاه تحصیلات? تکمیلی علوم پایه زنجان ارائه شده است. در نسخه قبلی این حسگر پردازش فریزهای ماره در زمان? ثبت تصاویر نقش های ماره انجام نمی شد و عملاً بازسازی جبهه موج به بعد از زمان ثبت داده ها موکول ?می شد. در اغلب کاربردهای حسگرهای جبهه موج همانند اپتیک ?تطبیقی مورد استفاده در نجوم، نیاز? است تا این کار بصورت زمان واقعی انجام گیرد. در این پایان نامه نقش های ماره بطور زمان واقعی پردازش و تحلیل می شود و جبهه موج نور فرودی به حسگر، زمان واقعی بازسازی می شود. در این پایان نامه? از محیط برنامه نویسی ? c? بجای matlb استفاده شده است و مدت زمان پردازش هر فریم به کمتر? از یک ?صدم ثانیه برای فریم با ابعاد ??? *??? پیکسل تقلیل یافته است. همچنین در این پایان نامه? الگوریتم های جدیدی برای تحلیل فریزهای ماره و پیدا کردن ردهای ماره که باعث بالا رفتن سرعت و? دقت کار می شود ارائه می شود. کلیه محاسبات در محیط c? انجام شد و فاز جبهه موج تعیین شد. اما? برای نمایش جبهه موج مجبور شدیم از محیط matlb استفاده کنیم.

اندازه گیری رشد درختان و مطالعه ارتباط آهنگ رشد با پارامترهای محیطی از جمله آب و هوا، مقدار و نحوه آبیاری، نوردهی و ... دارای اهمیت خاصی است. در این پایان نامه دستگاهی جدید برای اندازه گیری رشد درخت بر اساس تکنیک ماره ساخته شده است. این دستگاه شامل دو عدد قاب است که نسبت به یکدیگر حرکت می کنند و به دو طرف تنه درخت متصل می گردند. از دو توری مشابه برای نصب روی قاب ها استفاده شده است. توری ها به صورت موازی و طوری که خطوط آن ها زاویه کمی با هم بسازند بر روی قاب ها نصب شدند. از برهم نهی توری ها نقش ماره ظاهر می گردد. در یک طرف توری ها یک led قرار گرفته و در طرف دیگر یک دوربین ccd از فریزها به صورت متوالی با فاصله زمانی ? دقیقه تصویر می گیرد. با استفاده از جابه جایی فریزهای ماره می توان رشد درخت را اندازه گرفت. این کار به صورت کاملا خودکار صورت می گیرد. در این پروژه اندازه گیری بر روی درخت صنوبر به مدت ?? روز در تابستان سال ???? انجام شد.

در این پایان نامه در آرایش پمپ-کاوه با استفاده از تداخل سنج دو توری، نمایه ی دما و ضریب پخش گرمایی نانوسیال در حضور عدسی گرمایی تعیین می شود. باریکه ی گاوسی لیزر پر توان پمپ پس از عبور از یک عدسی، در محل نمونه کانونی شده و عدسی گرمایی ایجاد می کند که به وسیله ی باریکه ی موازی کاوه تحریر می شود. فریزهای تداخلی از هم پوشانی مرتبه های یک و صفر دو توری تشکیل می شوند. نقش فریزهای تداخلی، قبل و بعد از تابش باریکه ی پر توان لیزر با روش تبدیل فوریه تحلیل می شوند. تغییرات فاز و به کمک آن نمایه ی دما در محل نمونه تعیین می شود. نمایه ی دمای تجربی در نزدیکی سطح سیال در حضور عدسی گرمایی با نمایه ی دمای به دست آمده از شبیه سازی مسئله ای مشابه با استفاده از نرم افزار comsol multiphysics مقایسه می شود. همچنین با تابش باریکه ی لیزر پمپ به عمق نمونه و بررسی رشد مرز منطقه ی هم دما با گذشت زمان، ضریب پخش گرمایی نانوسیال در یک بعد به دست می آید.

در این پایان نامه با استفاده از انحراف سنجی ماره ای چرخشی فاصله کانونی میکرولنز تعیین می شود. باریکه لیزر پس از عبور از دو عدسی همگرا که تشکیل سیستم تلسکوپی می دهند، پهن و موازی شده وسطح یک توری رانکی ‎ را که بر امتداد انتشار باریکه عمود است، روشن می کند. در فاصله معینی از آن، توری مشابه دیگری قرار می گیرد. صفحات این دو توری با هم موازی، ولی راستای خطوط آنها نسبت به همدیگر زاویه اندکی دارند. در اثر انتشار نور از میان توری اول، خود تصویرتوری اول، روی توری دوم تشکیل می شود. برهم نهی این دو ساختار فریزهای ماره چرخشی ایجاد می کند. با جابجایی میکرولنز درامتداد محور اپتیکی چیدمان آزمایش، ما بین عدسی اول و دوم، فریزهای ماره نسبت به امتداد اولیه می چرخند. با استفاده از یک دوربین ccd، ‎ تصاویر نقش فریزهای ماره در حافظه رایانه ثبت می شود. با تحلیل زاویه فریزهای ماره نسبت به موقعیت میکرولنز فاصله کانونی آن بدست می آید. در این آزمایش کلیه مراحل جاروب میکرولنز روی ریل اپتیکی با استفاده از موتور پله ای و ثبت تصاویر پی در پی ماره با استفاده از یک کد نرم افزاری مناسب بصورت خودکار انجام می شود. این روش با انحراف سنج ماره ای موازی از لحاظ چیدمان آزمایش یکسان بوده و تنها در فرمول بندی و روش تحلیل فریزها تفاوت دارد. که در این پایان نامه دو روش ارائه شده برای تعیین فاصله کانونی میکرولنز، یعنی ماره چرخشی و موازی با همدیگر مقایسه می شوند که نتیجه ی کلی به این صورت است که با مقایسه نتایج به دست آمده، خطای نسبی اندازه گیری فاصله کانونی هر دو روش تقریباً مساوی است. در عمل اندازه گیری تغییر گام فریزهای ماره نسبت به تغییر زاویه فریزها راحتر است.ولی تنظیم کردن چیدمان آزمایش ماره چرخشی نسبت به ماره ی موازی به مراتب راحتر است و تعداد کمی از پارامترها در اندازه گیری دخیل اند.

حسگرهای جبهه ی موج کاربرد وسیعی در اپتیک، چشم پزشکی، نجوم رصدی و غیره دارند. در دو دهه ی اخیر انواع متنوعی از حسگرهای جبهه موج معرفی شده اند. اخیراً حسگر ماره ای دو کاناله ی جبهه ی موج در دانشگاه تحصیلات تکمیلی زنجان معرفی شده است. در این رساله برای این حسگر چیدمانی ساده معرفی می کنیم و با استفاده از آن به مطالعه ی جو متلاطم در نزدیکی سطح زمین می پردازیم. در حسگر ماره ای جبهه ی موج دو کاناله باریکه ی موازی لیزر توسط یک باریکه شکن وارد دو انحراف سنج ماره ای یکسان می شود. جهت خطوط توری ها در هر انحراف سنج تقریباً موازی با هم اما عمود بر خطوط توری های انحراف سنج دیگر است. در نتیجه فریزهای ماره ی افقی و قائم بصورت همزمان در این حسگر تشکیل می شوند. با ثبت فریزهای ماره در غیاب و حضور نمونه ی مورد آزمون و مقایسه ی آنها با هم، امکان اندازه گیری فاز جبهه ی موج باریکه ی لیزری فراهم می شود. یکی از کاربردهای حسگر جبهه ی موج استفاده از آن در مطالعه ی تلاطم جوی است. در این رساله حسگر ماره ای جبهه ی موج در مطالعه ی تلاطم جوی در دو مرحله بکار رفته است. در مرحله ی اول با معرفی چیدمانی ساده تر برای این حسگر، تحول زمانی جبهه ی موج عبوری از جو متلاطم مورد بررسی قرار می گیرد. در آزمایش انجام شده در این مرحله، از جبهه ی موج ورودی به حسگر تنها در ابعاد توری های بکار رفته در آن (تقریباً ? سانتیمتر) نمونه برداری شد. چون در این ابعاد جبهه ی موج تخت بوده، تنها کج شدگی جبهه ی موج مشاهده شد. در مرحله ی دوم برای رفع این محدودیت، یک تلسکوپ و یک عدسی موازی ساز به آرایش حسگر اضافه شد. با این کار ابعاد نمونه برداری از جبهه ی موج ورودی به اندازه ی ابعاد دهانه ی ورودی تلسکوپ افزایش یافت. در نتیجه ابیراهی هایی غیر از کج شدگی جبهه ی موج نیز بر روی آن پدیدار شد. سهم مربوط به هر ابیراهی در آشفتگی های جبهه ی در مدل کولموگروف ارائه شده برای مطالعه جو متلاطم، توسط فرید به صورت نظری تعیین شده است. در این رساله با بررسی آماری ابیراهی های جبهه ی موج سهم مربوط به هر ابیراهی در آشفتگی های جبهه ی بصورت تجربی نیز تعیین شد. با رسم نتایج نظری به همراه نتایج تجربی بدست آمده در یک نمودار، معلوم شد که این نتایج در ابتدای نمودار توافق خوبی باهم دارند ولی رفته رفته برای ابیراهی های مرتبه ی بالاتر این نتایج از هم دور می شوند. در نتیجه یک مقدار انحراف از مدل نظری کولموگروف در داده های تجربی نمایان شد. همچنین در این مرحله با استفاده از مدل کولموگروف، پارامتر فرید با چند روش مختلف تعیین شد که نتایج حاصل از روشهای مختلف با هم توافق خوبی دارند. لازم به ذکر است که بکار بردن تلسکوپ همراه با تعیین اعوجاج فریزهای ماره با دقت زیر یک پیکسل، موجب بهبودی حساسیت اندازه گیری حسگر بیشتر از یک مرتبه ی بزرگی نسبت به مرحله ی قبل شد، بطوریکه کمینه ی زاویه ی ورود قابل اندازه گیری به حسگر مقدار 3×?10?^(-7) رادیان بدست آمد. همچنین چند کاربرد دیگر این حسگر جبهه ی موج، که به موازات این پایان نامه توسط دانشجویان دیگر در قالب پایان نامه کارشناسی ارشد و دکتری در گروه ماره ی دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه ی زنجان انجام شده است، بطور مختصر مرور می شود. این کارها عبارتند از: اندازه گیری ابیراهی عدسی ها، بررسی خواص غیرخطی اپتیکی مواد، اندازه گیری بار توپولوژیکی مد لاگر-گاوسی. در پایان به معرفی نرم افزاری، تحت زبان برنامه نویسی matlab، می پردازیم که با به کارگیری آن هر شخص می تواند به آسانی از این حسگر در زمینه های مختلف استفاده کند.

در این پایان نامه روشی جدید برای تعیین کدورت جوی با استفاده از تصویربرداری از میان جو از یک توری رانکی با گام متغیر ارائه می شود. برای انجام آزمایش یک توری رانکی با گام متغیر در ابعاد 3×1 متر مربع طراحی و چاپ شد و در فضای آزاد روی نگهدارنده مناسبی نصب شد. تصویر این توری از فاصله 475 متری توسط یک تلسکوپ گرفته می شود. در حوالی کانون تلسکوپ یک عدد دوربین ccd قرار می گیرد. در روزهای غبارآلود از این توری عکسبرداری می شود. غبار موجود در جو مانع دیده شدن گام های کوچکتر می شود. با توجه به کوچکترین گام قابل مشاهده می توان کوچکترین زاویه دید در فاصله 475 متری را محاسبه کرد. با مقایسه این زاویه با کوچکترین زاویه دید تعریف شده برای اندازه گیری عمق دید و فرض خطی بودن حجم آلاینده ها با طول مسیر می توان عمق دید را برای زمان آزمایش تعیین کرد.

پراش فرنل متعارف از روزنه ها و موانع با اشکال هندسی مختلف سال هاست که بطور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته است. وجود روزنه یا مانع در مسیر انتشار نور سبب تغییر شدید و ناگهانی دامنه ی میدان در مرزها و در نتیجه مشاهده ی پراش فرنل از لبه ها می شود. در سال های اخیر جنبه های کاربردی شکل کمتر شناخته شده ای از پراش، موسوم به پراش از اجسام فازی، مورد توجه قرار گرفته است. در این شکل از پراش، جبهه موج بواسطه ی حضور یک جسم فازی در مسیر انتشار نور با تغییر ناگهانی در فاز مواجه می شود؛ که این تغییر ناگهانی در فاز جبهه موج، عامل ایجاد فریزهای پراش فرنل درست در حوالی محل ناپیوستگی فاز می گردد. ما در این رساله به بررسی جبهه موجی پرداخته ایم که به لحاظ هندسی از تلاقی دو سطح تخت ایجاد شده و در محل تلاقی علی رغم پیوستگی مشتق ناپذیر است. نشان داده ایم که به لحاظ تئوری پیش بینی می شود این شکستگی باعث ایجاد پراش خواهد شد. الگوی پراش را با استفاده از محاسبات عددی به چند شیوه تعیین و رسم نموده ایم. در پایان نتیجه ی آزمایشات تجربی انجام شده با استفاده از یک دو منشور فرنل که جبهه موج عبوری از آن در محل رأس دو منشوری شکستگی داشته و مشتق ناپذیر است، وجود پراش از دو منشوری را تصدیق می کند.

یک ساختار تناوبی که ضریب عبور آن به طور دوره ای یک و صفر باشد توری نامیده می شود. نسبت عرض ناحیه ی با ضریب عبور یک به گام توری را عدد گشودگی می گویند. چنانچه تصویر یک توری با عدد گشودگی مشخص، توسط دوربین دیجیتالی ثبت شود، در شرایطی که تناوب خطوط تصویر و اندازه سلول های دوربین به هم نزدیک باشند، طرح تناوبی سومی مشاهده می شود که معروف به طرح ماره است. با تغییرفاصله ی دوربین از توری (تغییر بزرگنمایی) و همچنین با دوران دوربین حول محور اپتیکی، جهت گیری‎‎و فاصله نوارها در تصویر تغییر می کند. طرح های ماره مشاهده شده به مشخصه های سیستم تصویرساز و توری بستگی‎دارد. در این پایان نامه با بررسی حرکت فریزهای ماره و همچنین با استفاده از فرمول بندی فریزهای ماره و با معلوم دانستن عدد گشودگی توری، گام سلول ها و عدد گشودگی فضایی آرایه ی حساس دوربین دیجیتال را بدست می آوریم. هرچه قدر عدد گشودگی به یک نزدیک باشد فضای مرده یا غیرحساس ما بین سلول ها در دوربین دیجیتال کوچکتر می شود و این برای یک دوربین دیجیتال مزیت است. بنابراین، عدد گشودگی از اهمیت بالایی برخوردار است. در این پایان نامه علاوه بر ارائه فرمول بندی تئوری روش، نتایج آزمایشگاهی در تائید آن ارائه می شود.

اندازه گیری ضریب انبساط طولی فلزات و مطالعه ارتباط آهنگ افزایش طول با دما دارای اهمیت است. مطالعات گسترده ای با روش های مختلفی در این زمینه انجام شده است که ارتباط بین افزایش طول فلزات ودما را تعیین کرده است. در این پایان نامه علاوه بر بررسی این موضوع، برای به دست آوردن ضریب انبساط طولی فلزات، از تکنیک ماره به عنوان ابزاری برای اندازه گیری تغیرات طول فلزات استفاده شده است. روش معرفی شده با روش های متداول تفاوت دارد و امکان اندازه گیری مقدار مطلق جابجایی در هر زمانی را ممکن می سازد، بدون آنکه نیاز به ثبت پیوسته جابجایی باشیم. علاوه بر ارائه تئوری روش، نتایج اندازه گیری تجربی نیز ارائه می شود.

اپتیک نانوذرات در دهه های اخیر بیش از پیش مورد توجه محققین واقع شده است. عواملی چون اندازه و نوع ذرات، جنس محیط میزبان و برهم کنش بین ذرات از مهمترین عوامل تاثیرگذار در پاسخ اپتیکی نانوذرات است. در این پایان نامه به طور خاص به مبحث کنترل پاسخ اپتیکی با توخالی فرض کردن نانوذره می پردازیم. به منظور درنظر گرفتن برهم کنش بین ذرات، تقریب دوقطبی های گسسته را مورد استفاده قرار می دهیم. ما به طور تحلیلی جذب نور جفت ذره توخالی از جنس طلا را محاسبه می کنیم. تاثیر اندازه حفره، جنس محیط دربرگیرنده نانوذرات و اثر بس پاشیدگی اندازه نانوذرات بر شکل عمومی و مکان قله های جذبی را در تقریب شبه استاتیک بررسی می کنیم. نتایج بررسی نشان می دهد که به ازای میدان الکتریکی تابشی عمود بر محور جفت ذره و میدان الکتریکی در راستای محور جفت ذره، جذب متفاوت خواهد بود. محاسبات تحلیلی ما نشان می دهد که اعمال میدان مغناطیسی استاتیک سبب می شود دوفامی دایره ای در سیستم دو ذره ای القا شود. طیف دوفامی این چیدمان به فاصله ذرات و جهت های نسبی بردار انتشار نور فرودی، میدان مغناطیسی استاتیک و راستای دو ذره بستگی دارد. علاوه بر دوفامی دایروی به محاسبه دوفامی خطی دوذره در حضور میدان مغناطیسی نیز می پردازیم. مشاهده می کنیم که میدان مغناطیسی تاثیری ناچیز و قابل صرف نظر در طیف دوفامی خطی سیستم دوذره دارد.

باریکه های ایری نمونه ی جدیدی از باریکه های غیرپراشی هستند که دارای ویژگی های خاصی مانند انتشار سهموی و خودترمیمی هستند. مهمترین پارامتر در تولید این باریکه ها، سوارکردن فاز مرتبه ی سوم فضایی در حوزه ی فوریه است. روش های مختلفی برای این کار وجود دارد. در این بین بهره گیری از ابیراهی کُما به علت ایجاد فاز پیوسته ی تنظیم پذیر، قابلیت استفاده تحت توان های بالای لیزر و قیمت کم مناسب تر است. در این پایان نامه سیستم تلسکوپی استوانه ای جدیدی شامل دو عدسی مثبت برای تولید فاز فضایی مرتبه ی سوم معرفی شده است. با استفاده از این سیستم، باریکه ی ایری یک-بعدی و دو-بعدی تولید شده و خواص انتشاری آن ها، مانند مسیر انحنادار و خودترمیمی به صورت تجربی مورد مطالعه قرارگرفته است.علاوه براین، تنظیم پذیری این روش برای تولید مقادیر کنترل شده ی فاز مرتبه ی سوم، به کمک دو روش مختلف تعیین جبهه ی موج که عبارتند از انحراف سنج ماره ای و تداخل سنجی جابه جایی فاز تعیین شده است. نتایج حاصل از دو روش در تطابق خوبی با یکدیگر است.

چکیده ندارد.

در این پایان نامه روشی برای بازسازی توزیع فاز دو موج تداخل کننده با استفاده از معادله انتقال شدت ارائه می شود. توزیع شدت تداخلی در دو صفحه ی عمود بر راستای انتشار متوسط دو موج ثبت می شود. با حل معادله انتقال شدت تداخلی، گرادیان فاز میدان تداخلی محاسبه می گردد. با بدست آوردن گرادیان اختلاف فاز در هر نقطه و توزیع گرادیان فاز میدان تداخلی، توزیع گرادیان فاز هر یک از امواج تعیین می شود. در نهایت توزیع فاز هر یک از دو موج با انتگرال گیری از مشتقات فاز آنها محاسبه می شود.