Hatás forrás méretet a láthatóságát az interferencia mintázat térbeli koherenciáját
A láthatóságát az interferencia mintázat érintő szögméretek a fényforrás. térbeli koherenciáját körülmények lehetővé teszik létrehozását forrás, amelynek fókuszált.
1. Hatás a méretei a forrás láthatóságát az interferencia mintázat térbeli koherencia. A sugár a koherencia, a koherencia szöget.
2.Change fénynyalábot visszatükrözéssel.
3.Metod elosztjuk amplitúdója. Interferencia vékony filmekben. Az optikai útvonal különbség.
2. D. Giancola Fizika.T.2; Mir, 1989
Amint azt már említettük, a koncepció a koherencia idő értelme felől nézve zavaró fényforrások, amelyek hullámhossza nem nagyon különböznek egymástól, azaz a amikor <<.
A koherencia hossza határozza meg a mérete a képernyő terület, ahol az interferencia mintázat figyelhető. Ez a méret a képernyő a terület a koherencia sugár
ahol - a szög tangense
, amelynek értelmében a megfigyelési pont a képernyőn látható zavaró források (ábra. 5.4), feltételezve, hogy ez a szög kicsi.Ezt követően szög
, alatt, hogy a megfigyelési pontot a képernyőn látott zavaró források fogunk hívni szögméretét forrás helyének területe (ARI).Tól (6.1) következik, hogy a méret a terület, ahol lehet megfigyelni interferencia kibocsátott hullámok részlegesen-koherens forrásokból fordítottan arányos a szögméretét az ARI. Ez a helyzet kritikus, ha figyelembe vesszük a beavatkozás koherens hullámok által kibocsátott nem pont, és a kiterjesztett forrásokból.
Az a lehetőség, hogy tartsa beavatkozás koherens hullámok terjeszteni források vezet a fogalom térbeli koherenciáját az elektromágneses hullámokat.
Hagyja, hogy a fény a kiterjesztett forrás AB esik két keskeny réseken, amelynek van egy képernyő (Young tapasztalat). Interval gyakorisága a forrás által kibocsátott, akkor feltételezzük, egy nagyon kicsi, úgy, hogy a mértéke az idő koherencia elegendő ahhoz, hogy egyértelmű interferencia minta (5.4 ábra).
Ahhoz, hogy az időbeli összetartozási megfogalmazott feltételek A harmonikus hullámokat (), elosztjuk az egész kiterjesztett forrás egy több pont. A hullámok érkező minden egyes pont forrásból a membrán két hasíték osztva két koherens fénynyalábot, amely termel a képernyőn az interferencia mintázat. A leírást az interferencia minta, tudjuk, hogy a helyzet az interferencia csíkok függ a különbség a koherens fény. Tekintsük a interferencia minta egy pontszerű forrásból közepén található (lásd. 6.1 ábra).
Tól 6.1 ábra látható, hogy a fényhullámok érkező központi pont a forrás, zavaró a képernyőn van egy utat a különbség csak elhaladása után fényhullám át a két hasíték. Jelöljük ezt az utat különbség h. Ha van egy hosszabb forrás, a képernyő akkor interferencia minták különböző pontjain a forrás. Mivel fényhullámok különböző szempontok a forrás erősítés útkülönbség előtt nyílást hasítékokkal (lásd. 6.2 ábra), akkor a teljes útvonal hossza közötti különbség ezek határozzák summoy = h + y. Nyilvánvaló, hogy a különböző pontjai a forrása a központi csúcs lesz található különböző helyeken, mert álláspontját függ a különbség a zavaró hullámokat, azaz interferencia minták eltolják egymáshoz képest. Ezen túlmenően, ha az eltolás mértékét szélességének felel meg a interferencia csíkok, a minimális kell alkalmazni a maximális és az interferencia mintázat eltűnik.
Tekintsük az extrém forrás pont koordinátájú
és. Írunk útkülönbségét pontEgy pont a pálya különbség lesz az alábbiak szerint:
Ha a maximum egy pontot legalább kap a másik végpont, az interferencia mintázat eltűnik, ebből következik, hogy a térbeli koherenciáját a feltételeket, akkor a következő
Ezért a maximális mérete a forrást, ahonnan megfigyelheti az interferencia mintázat határozza meg a feltétel:
ahol
Ez határozza meg a szögméretét a forrás, ami figyelembe véve a tényt, hogy meglehetősen kicsi, és határozzuk meg egyszerűen uglom.A fentiekből következik, hogy a térbeli koherenciáját az elektromágneses hullámok által meghatározott szög mérete a forrás.
Tény, hogy egy ötlet az elektromágneses sugárzás valódi testek formájában síkban harmonikus hullám egy absztrakció. Tárgyak a bennünket körülvevő mindennapi tevékenységek véges méretű, és a szélessége az emissziós spektrum mindig nullától eltérő, bár egyes esetekben, mint például a lézer, akkor elég kicsi ahhoz, hogy elhiggye, hogy nulla.
Emiatt a tér körül a forrás az elektromágneses hullámok ki lehet választani egy olyan terület, amelyen belül a sugárzás tekinthető koherens. A kötet egy ilyen régiót nevezzük a koherencia térfogata Vkog, és egyenlő a termék a koherencia hossza
A terület a körön kogerentnostiR:Különösen, a lehetőségét, megfigyeljük a interferencia hullámok a két hasíték használata esetén az elektromágneses sugárforrás kiválasztott megoldott pozitívan, ha a képernyő olyan tartománnyal, amelyre a rés esik a térfogata a sugárforrás koherencia. Nézzük meg ebből a szempontból a nap, mint egy természetes forrása az elektromágneses sugárzás. A természetes forrásból származó elektromágneses sugárzás jellemzi az áramlás a sugárzás folyamat során a 10 -8 sec. Ez idő alatt, az elektromágneses hullám által kibocsátott egy vonat, amely a végső „cut” harmonikus hullám formájában egy szinuszhullám. Hagyományosan a vonat hullámok lehet három részből. (6.3 ábra) rendre iproiskhodit kialakulása és eltűnése a vonat hullámok időközönként. A szünetben vremenimozhno vállalnak sugárzás formájában lapos harmonikus hullám. Emiatt az értékelés a koherencia idő.
Ezúttal megfelel a koherencia hossz. Kiszámítása a sugara a térbeli koherenciáját napsugárzás az optikai tartományban az elektromágneses sugárzás, amelyet a képlet (6/1) az m. És szögletes mérete a napEz vezet znacheniyum.A szerepe a térbeli koherenciáját a fénykibocsátás által felismert Jung (1807), amely az ő nyilvános előadása rámutatott eljárás megfigyelése az interferenciát a fényhullámok által kibocsátott a nap, két hasíték által megvilágított napsugárzás, átnyomjuk egy kis nyílás a második képernyőn (ábra. 6.4) .
Mivel a kis nyíláson
csökkenti a szögletes méret a forrás és a térbeli koherenciáját sugara növekszik a mérete, amelyen a megvilágított rés tartoznak „mennyiség” és a forrás S koherencia válik lehet megfigyelni a megfelelő interferencia minta.Az alsó sarokban a fényforrás mérete, annál nagyobb a sugara a térbeli koherenciáját által kibocsátott fény őket. Különösen kibocsátott fény természetes forrásokból, például csillag kis szögméretek szögméretek, annak ellenére, hogy hatalmas méretű, nagy távolságok lehet állítani, hogy egy térbeli koherenciáját sugár sokszor nagyobb, mint a számított a nap után. A lézersugárzás, amelyek mesterséges eredetű koherens sugárzás, jellemző értékei térbeli koherenciáját sugarú sugárzás többszöröse jellemző értékeket természetes forrásokból, köszönhetően különleges módszerek kialakítására a kimeneti nyalábnak a kibocsátott fény hullámai amelynek egy kis szögletes divergencia (
). Használata fényforrások nagy térbeli koherenciáját sugár, különösen lézerek. Ez lehetővé teszi, hogy tartsa be a zavaró fény Young kísérlet anélkül, hogy járulékos képernyőn egy kis lyuk.Ismerete az értékek a koherencia hossza és sugara a térbeli koherenciáját elektromágneses (fény) sugárzás széles körben használják a tudományos kutatás, a fizikai-technikai mérések, valamint a gyakorlatban kiszámításának elektronikai és optikai eszközök.