Лекция 11 светлина смущения

Смущения на светлината. съгласуван вълна

Концепцията за "съгласуваност" еквивалентно на "одобрение", "корелация", "сближаване".

Като цяло, по последователни оптика реализират корелация (свързване) на всички характеристики на светлинна вълна (например фаза вълна) разглеждания в различни точки на пространството в различно време.

Да вземем два плоски вълни, които имат едни и същи честоти и поляризации. Тези две последователни вълни на същата поляризация на равнината на чертежа да произтичат от източници S 1 и S 2, наблюдението се прави в точка М.

Получената вълна е линейно поляризирана.

Нека тези вълни образуват наслагване и точката М измерва интензитет I. Полученият осреднено време наблюдение Т 1. необходимостта за усредняване произтича от факта, че честотата w на светлина вълна е много голям: в L ​​= 500 нм w / 2p

6 х 1014 Hz. Поради тази причина, всеки приемник на светлина може да се регистрира стойност осреднено време наблюдение т >> Т = 1 / п (п = w / 2p)

, т. к. двойна оптична честота

1 и 2 са независими от време Т към E x1 и Е х2 - .. монохроматични вълни

Наблюдавано смущения на светлина - усилване или затихване.

, - произволни начални фази на вълните - определени източници на светлина - те са съгласувани.

За напълно съгласувани източници, а след усредняването не е необходимо.

Ако линейно поляризирани вълни в взаимно перпендикулярни равнини, тогава фазовата разлика т. К. И т. К ..

В тази вълна, като цяло, елиптично поляризирана, и не се наблюдава схемата намеса под формата на променлив мин и макс.

време съгласуваност, темпорален съгласуваност, дължината на съгласуваност

Да разгледаме точков източник на светлина (например атом), който излъчва светлина nonmonochromatic. Предполагаме, че атомът излъчва светлина с определена честота, но само за ограничен период от време, т. Такова радиация не може да се счита едноцветен, т. К. Monochromaticity означава хармоничен процес безкрайно продължава. В този случай, тя е като "дрипав вълна", а "парче на вълната", ние го наричаме вълна влака на.

Да предположим, че от точка А се отделя вълна влак, който е в точка В се разделя на два влака. Освен това, тези два влака преминаващи различни пътища отговарят в точка В. Ако има точка да се срещне с част от същата влака.

Налице е взаимна корелация на двете греди - лъчи са съгласувани.

Ако и след това на мястото на отговарят на различни вълни влаковете. Съотношението между различните канали на никой, те не са съгласувани.

В случай, че е необходимо да се говори за частична корелация (частична последователност).

Време т. характеризира с дълъг влак, наречен време на съгласуваност.

Разстояние нарича дължина на съгласуваност. Каза съгласуваност се нарича временно. Колкото по-T. толкова по-голям интервал от време се наблюдава корелация оптични трептения, толкова по-висока степен на времева последователност (в т ® ¥ пълна последователност).

Ние ограничаваме съгласуваността на лазер на: км Hz. Това е по-голямо от разстоянието от Земята до Луната: 3,8 × 105 км.

Да разгледаме две частично последователен вълна влак.

Въвеждане - характеризира степента или размера на припокриване влакове (коефициент) времевата съгласуваност

Koger. nekoger. част

Koger. nekoger част. част

Видимост или контраст на модела на смущения

За две кохерентни светлинни вълни от различни независими атома неподходящи. Въпреки това, дори и от източници на топлина (несвързан) източник на светлина може да бъде получена кохерентни потоци, ако чрез отражение или пречупване на светлината, за да споделя с нови греди и да ги накара да се срещнат след преминаването на различни начини и. Очевидно има не трябва да превишава средна дължина на влака на атомната радиация.

Лазери - мощни източници на кохерентна радиация, = 1 см - 106 km. CW лазери отделят безкрайно трайно синусоида.

Времеви съгласуваност и степен на monochromaticity

Wave влак, излъчвана от атома - един "дрипав синусоида", т.е. продължава за ограничен период от време ... т. е. представлява не-периодичен процес. Следователно вълна влак с честота п 0 и продължителност т може да бъде представена като наслагване на монохроматични вълни с различни честоти N (спектрален разширяване на Фурие; периодична функция, както е известно, може да се разшири в серия Фурие).

- е вероятността за намиране на наслагване на монохроматични вълни с честоти в диапазона от п към п + DN. функция Е (п) се нарича спектър на сигнала Е (п). Използването на познатите свойства на преобразуване на Фурие, са

По този начин. всеки апериодична процес води до образуването на непрекъснат спектър, ширината на които се определя от продължителността т. Ако симулира вълна влак на изразяване:

Като се има предвид, че Е (т) ¹0 само в обхвата на -t / 2 до Т / 2. получавам

Функцията имам: основният максимално I = А2 за = 0