共轭像英文解釋翻譯、共轭像的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 conjugate images

分詞翻譯：

共轭的英語翻譯：

conjugate
【化】 conjugation

像的英語翻譯：

as; image; picture; portrait; simulacrum
【化】 image
【醫】 aerial image; image; picture

專業解析

共轭像（Conjugate Image）是光學領域，特别是全息術和相關成像技術中的一個核心概念。它指的是在全息圖再現過程中，除了原始物體像（實像或虛像）之外，必然同時産生的另一個像。這個像與原始物體像在空間位置上存在特定的幾何對稱關系，通常相對于全息圖平面或再現光源的位置呈現“鏡像”或“共轭”特性。

以下是其詳細解釋：

基本定義與産生機制：
- 在全息記錄時，物體發出的光波（物光波）與參考光波在全息幹闆上發生幹涉，形成包含物體光波全部振幅和相位信息的幹涉圖樣，即全息圖。
- 在全息再現時，用與參考光波相同的光波（再現光波）照射全息圖。根據光的衍射原理，衍射光波中會包含兩個主要分量：
  - 原始像（Primary Image）：再現出原始物體光波，通常是一個虛像（在觀察者看來，光仿佛從原物體位置發出）或實像（光實際彙聚形成的像）。
  - 共轭像（Conjugate Image）：再現出物光波的共轭波前。這個共轭波前對應一個與原始物體存在空間位置對稱關系的像。如果原始像是虛像，共轭像通常是實像（反之亦然），并且其空間位置相對于全息圖平面或參考光源與原始像對稱。
數學本質（複振幅共轭）：
- 從波動光學的角度看，光波可以用複振幅 $U(x, y) = A(x, y) e^{iphi(x, y)}$ 描述，其中 $A$ 是振幅，$phi$ 是相位。
- 在全息圖的衍射過程中，再現光照射全息圖産生的衍射場中，除了零級衍射（直透光）外，正一級衍射通常再現原始物光波 $U(x, y)$，形成原始像。
- 負一級衍射則再現物光波的複共轭 $U^(x, y) = A(x, y) e^{-iphi(x, y)}$。這個共轭波前 $U^$ 對應的就是共轭像。
- 複共轭運算 $U to U^*$ 在物理上意味着波前的相位發生了反轉（$phi to -phi$），這直接導緻了成像位置的對稱性變化。
物理特性與觀察：
- 位置對稱性：共轭像與原始像的空間位置通常關于全息圖平面成鏡像對稱，或者關于再現光源的位置成某種共轭關系（如離軸全息中）。
- 像的性質：如果原始像是虛像（發散光形成），共轭像通常是實像（會聚光形成），需要屏幕接收或在空間中實際存在。反之亦然。
- 像差：共轭像通常伴隨着像差，特别是在使用與參考光波長或方向不同的再現光時，像差會更明顯。在某些全息術（如像面全息）中，共轭像的像差可以被最小化。
- 孿生像問題：在全息顯示中，共轭像的存在（常稱為“孿生像”）會幹擾對原始像的觀察。消除或分離共轭像是實現清晰單像全息顯示的關鍵技術挑戰之一。常用方法包括離軸全息、相位共轭再現、使用透鏡系統等。
應用與重要性：
- 理解共轭像是理解和設計全息成像系統的基礎。它是全息圖衍射理論的直接結果。
- 在全息幹涉測量中，共轭像有時會被利用來進行特定的測量或補償像差。
- 在相位共轭技術中，人為産生物光波的共轭波前（類似于共轭像的光波）可以用于自適應光學、無透鏡成像、光信息處理等領域，實現波前畸變的自動校正等功能。
- 在數字全息術中，通過數值模拟再現過程，可以在計算機中分别重建和分離原始像和共轭像。

中文對照術語：

共轭像：Conjugate Image
原始像：Primary Image, True Image, Virtual Image (取決于類型)
孿生像：Twin Image (常指共轭像對原始像的幹擾)
複共轭波前：Complex Conjugate Wavefront
全息術：Holography
全息圖：Hologram
再現：Reconstruction
衍射：Diffraction
相位共轭：Phase Conjugation

權威參考來源：

光學經典教材：如 Goodman, J. W. Introduction to Fourier Optics (傅裡葉光學導論)或 Hecht, E. Optics (光學)中對全息術原理的章節，詳細推導了全息圖的記錄與再現過程，明确闡述了共轭像的産生機制和數學表達。
專業學會資源：國際光學工程學會 (SPIE) 數字圖書館或美國光學學會 (OSA) 出版社收錄了大量關于全息術、數字全息、相位共轭及其應用的同行評議期刊論文和會議論文集，其中對共轭像的特性、影響（如孿生像問題）和解決方案有深入探讨。
百科全書條目：如《中國大百科全書》物理學卷或《大英百科全書》線上版的“holography”條目會提供關于共轭像的基礎定義和其在全息成像中角色的概述。

網絡擴展解釋

共轭像是光學領域中的核心概念，主要描述物像之間的一一對應關系。以下是綜合權威資料後的詳細解釋：

一、核心概念

共轭像源于高斯光學（近軸光學），由德國科學家高斯于1841年提出。在理想光學系統中（如共軸球面系統的近軸區域），物空間與像空間存在嚴格的點對點、線對線、面對面的對應關系，即物像互為共轭。這意味着物點與像點的位置可通過公式互換，例如物距$u$與像距$v$滿足成像公式： $$ frac{1}{f} = frac{1}{u} + frac{1}{v} $$

二、特性與現象

物像對稱性：物距與像距可互換（如物距$u=2f$時，像距$v=2f$），此時物像大小互為倒置。
成像規律：在凸透鏡中，共轭成像表現為兩種倒立實像（如放大與縮小的實像互換）。
波前重建：全息術中，共轭像指通過衍射光波重建的三維實像，體現物光波的空間特性。

三、應用與限制

實際系統偏差：理想系統不存在像差，但實際光學系統（如存在球差、色差）會破壞共轭關系，導緻像空間無法完全複現物空間結構。
光學設計基礎：共轭理論是透鏡設計、顯微鏡/望遠鏡成像優化的基礎，尤其在近軸區分析中不可或缺。

提示：如需了解高斯光學的數學推導或全息術的具體應用，可進一步查閱光學專業文獻。