Когерентность время

Время когерентности. Время то является характерным масштабом случайных флуктуаций фазы и амплитуды волн светового пучка с ударным уширением линий. При других механизмах уширения линий и их комбинаций также имеются характерные времена случайных флуктуаций фазы и амплитуды светового пучка. Эти характерные времена называются временами когерентности Тк. Они играют большую роль в явлениях интерференции (см. гл. 5). [c.80]

Когерентности время и оптические биения 490 [c.523]

Если зеркало З2 удалить так, что в момент попадания на приемник цуга Л], цуг Ла будет находиться между полупрозрачной пластинкой и зеркалом 3 , то интерференция не будет иметь места. Конечно, в момент, попадания на приемник происходит наложение цугов, но интерференция при этом не наблюдается, так как эти цуги испущены в разные моменты времени t п t + 4- Время 4 зависит от разности расстояний между плечами интерферометра. Оно равно пулю, если длины плеч равны. С увеличением разности расстояний между плечами /о увеличивается. Продолжительность цуга Л (также А и А ) обозначим через т. При t <т цуги Ai и А частично перекрываются. В результате наблюдается более или менее четкая интерференционная картина, т. е. имеет место так называемая частичная когерентность. Четкость (видимость) картины будет зависеть от степени частичной когерентности двух цугов, полученных из одного начального. [c.78]

Время когерентности есть длительность цуга, а длина когерентности — пространственная длина цуга. Время когерентности весьма просто связано с шириной спектрального интервала Av [c.79]

Исходя из (4.27), можно определить длнну когерентности равную расстоянию, на которое распространяется волна за время когерентности [c.79]

НО в этом случае они не могут поддерживать связь друг с другом на больших расстояниях или же в течение длительного времени. Чем выше температура, тем меньше типичные расстояния и времена когерентности, а при очень больших температурах элементарные магниты могут изменять свое положение совершенно независимо друг от друга. [c.84]

Разность фаз колебаний сохраняется неизменной за время т, достаточное для наблюдений. Средняя энергия результирующего колебания отличается от суммы средних энергий исходных колебаний и может быть больше или меньше нее в зависимости от разности фаз. В этом случае колебания называются когерентными. Сложение колебаний, при котором не имеет места суммирование интенсивностей, мы будем называть интерференцией колебаний. [c.64]

Как указывалось выше, строго гармонические колебания одинаковой частот.ы всегда вполне когерентны между собой, ибо, поскольку они длятся, не обрываясь, имеющаяся у них разность фаз сохраняется без изменения сколь угодно долгое время. Поэтому при сложении таких гармонических колебаний всегда проявляется интерференция. [c.64]

В 14 указывалось, что волны, испускаемые атомами, сохраняют регулярность лишь в течение ограниченного интервала времени. Другими словами, в течение этого интервала времени амплитуда и фаза колебаний приблизительно постоянны, тогда как за больший промежуток времени и фаза, и амплитуда существенно изменяются. Часть последовательности колебаний, на протяжении которой сохраняется их регулярность, называется цугом волн или волновым цугом. Время испускания цуга волн называется длительностью цуга или временем когерентности. Пространственная протяженность цуга L длина цуга волн) и время когерентности Т связаны очевидным соотношением Ь = Тс, где с —скорость света. Если, например, средняя длина цугов волн, излучаемых некоторым источником света, равна по порядку величины 1 см, то время когерентности для этого источника света составляет величину порядка 0,3-10" с. Следовательно, в среднем через такие промежутки времени прекращается излучение одной регулярной последовательности волн, испускаемой источником света, и начинается излучение нового цуга волн с амплитудами, фазами и поляризацией, не связанными закономерно с соответствующими параметрами предшествующего волнового цуга. [c.93]

Нетрудно понять, что длина когерентности и длина цуга волн совпадают. Действительно, если разность хода интерферирующих пучков становится больше длины цуга волн, то в данной точке интерференционного поля складываются волны, испущенные атомом в моменты времени, отличающиеся более чем на время когерентности. Но такие колебания не могут интерферировать. Следовательно, интерференция не может наблюдаться, если разность хода больше длины цуга, а максимальная разность хода, при которой интерференция еще наблюдается, т. е. длина когерентности, равна длине цуга. [c.93]

Степень когерентности уменьшается при увеличении т по линейному закону до тех пор, пока не станет равной нулю, а при еще больших значениях т остается нулевой (рис. 4.18). Такое поведение у (т) имеет простое объяснение. Если разность хода 2 — с , больше длины цуга или, что то же самое, время запаздывания т больше длительности цуга Т, то в точке М складываются колебания заведомо разных цугов, фазы которых, по предположению, никак не связаны между собой. Поэтому интерференция не может наблю- [c.97]

Очевидным недостатком рассмотренной схемы следует считать предположение о равенстве длительностей всех цугов. Этот недостаток легко устранить. Пусть атом испускает волновые цуги разной длины и время наблюдения достаточно велико, чтобы реализовались практически все возможные значения Т. Результирующая степень когерентности будет зависеть от того, как часто испускаются цуги с той или иной длительностью. Предположим, что относительное число цугов с длительностью Т дается выражением (распределение Пуассона) [c.98]

Здесь время когерентности и абсолютная температура обозначены одной и той же буквой Т, но это не может привести к недоразумению, так как из контекста ясно, о чем идет речь. [c.102]

Для проведения голографических процессов требуется источник когерентного излучения. В настоящее время наибольшую степень когерентности имеют колебания, генерируемые лазерами. Именно после изобретения лазера, когда открылась возможность систематического использования свойств лазерного излучения (его высокой интенсивности, монохроматичности и направленности), голография стала широко применяться на практике. [c.35]

При выполнении условия волнового синхронизма (36.10), т. е. когда п(ы) =п (2(о), когерентная длина 2хо обращается в бесконечность. В этом случае переход энергии от исходной волны к ее второй гармонике особенно интенсивен. Обе волны распространяются с одинаковыми фазовыми скоростями и поэтому фазовое соотношение между ними сохраняется постоянным все время при их распространении. С этим, как и при всяком резонансе, связана эффективность обмена энергией между взаимодействующими волнами. Из (36.11) при р О получим [c.303]

В первом томе монографии (части I и И) рассматриваются теория однократного рассеяния и теория переноса излучения. Теория однократного рассеяния применима для описания рассеяния волн в разреженных облаках рассеивателей. Она охватывает большое число встречающихся на практике ситуаций, включая радиолокацию, а также лазерную и акустическую локацию в различных средах. Относительная математическая простота этой теории позволяет без излишних трудностей ввести большинство фундаментальных понятий, таких как полоса когерентности, время когерентности, временная частота, и рассмотреть движение рассеивателей и распространение импульсов. Мы приводим также некоторые оценочные значения характеристик частиц в атмосфере, океане и в. биологических средах. Теория переноса излучения, которую также называют кратко теорией переноса, имеет дело с изменением интенсивности волны, распространяющейся через случайное облако рассеивателей. Эта теория используется при решении многих задач рассеяния оптического и СВЧ излучения в атмосфере и биологических средах. В книге описываются различные приближенные способы решения, включая диффузионное приблнл<ение, метод Кубелки — Мунка, плоскослоистое приближение, приближение изотропного рассеяния и малоугловое приближение. [c.8]

Технологическое оборудование для сварки когерентным световым лучом квантового генератора (лазера) или лазерной срарки используют в радио- и электронной промышленности. Благодаря острой фокусировке возможно сосредоточение очень большой тепловой энергии на площадках, измеряемых сотыми и тысячными долями миллиметра. Принципиально возможно создание лазера, пригодного для сварки очень толстого металла, но процесс плавления металла становится в этом случае практически неуправляемым. Поэтому в настоящее время лазерную сварку применяют для соединения металла сверхмалых толщин (металлическая фольга), проволок малого диаметра и т. п., т. е. изделий, которые не требуют разделки кромок. Основные типы сварных соединений — нахлесточные и стыковые. [c.16]

Время когерентности. Для характеристики частичной когерентности (в данном случае так называемой временной когерентности) удобно ввести понятие времени ко1ерентности т о,, или же длины [c.78]

Зависимость видимости интерференционной картины от разности хода, а последней от длины когерентности позволяет экспериментально определить длину и время когерентности. Сущность этого метода заключается в определении пределыюй разности хода Ad при которой интерференция еще наблюдается. [c.79]

Найденная предельная разность хода даст нам длину когерентности, откуда можно также определить время когерентиостн. [c.79]

Для понимания интерференции и дифракции электромагнитной волны вводятся квааимонохроматические волны ("хаотически модулированные колебания" ). При введении этих понятий законы возникновения и распространения электромагнитных волн дополняют условиями обрыва колебаний оптических электронов в атоме и другими причинами, onpeдeляюn ими время когерентности. В рамках этой схемы обосновывается когерентность колебаний для точечных источников свети в пределах одного цуга волн, а затем выявляются условия пространственной когерентности, при которых может наблюдаться стационарная интерференционная картина от реальных источников. [c.7]

Именно из такого значения х ог следует исходить при оценке очень важной физической величины — длины когерентности, т.е. расстояния L or = стког. на которое распространилась волна за время, пока ее фаза и амплитуда оставались в среднем посто- [c.188]

Излучающий атом можно представить в виде затухающего осциллятора, излучение которого поляризовано (см. 1.5). Поместим этот осциллирующий диполь, состоящий из положительно заряженного ядра и электрона Мяд/гил 1), во внешнее постоянное магнитное поле Нвнеш Такой диполь будет прецес-сировать в плоскости, перпендикулярной Нвнеш- Если бы можно было следить за поляризацией излучения одного диполя в направлении внешнего магнитного поля, то мы заметили бы, что плоскость поляризации со временем поворачивается. Осциллятор затухающий, поэтому одновременно с поворотом плоскости поляризации будет убывать и интенсивность излучения. Естественно, что чем быстрее затухает излучение (т.е. чем меньше время жизни возбужденного состояния), тем на меньший угол успеет повернуться плоскость поляризации. На опыте наблюдгштся излучение когерентно возбужденного ансамбля атомов и измеряются его поляризационные характеристики как функции внешнего магнитного поля. После несложной математической обработки результатов наблюдения можно определить среднее время жизни атома в возбужденном состоянии. [c.229]

Таким образом, интерферометр Майкельеона можно исполь зовать для экспериментального определения важнейших характеристик излучателя — длины 1 огерентности L , и врем( 1]и когерентности т ог [c.232]

Время когерентности Тцог обратно пропорционально rtv - игн рине той спектральной линии, которая используется в onbriiix по определению предельной разности хода [c.232]

Наиболее интересна выявляющаяся в опись ваемом эксперименте возможность получения отчегливой интерференционной картины npi болыной ра.шости хода (Л 20 м). Это говорит о том, что длина когерентности для газоного. лазера велика (много больи е 20 м), а время когерентности значительно превышает [c.235]

Идея записи и воспроизведения структуры электромагнитных полей была впервые высказана и продемонстрирована Дэннисом Габором в 1948 г. Им же был введен термин голограмма (в переводе — полная запись ). Работы Габора не имели широкого развития до появления лазеров, так как для голографии необходимы источники света с высокой пространственной и временной когерентностью при требованиях к мощности, несовместимых с возможностью обычных источников света. Как самостоятельная область оптики голография возникла после открытия лазеров. В 1962 — 1963 г.г. Лейт и Упатниекс впервые продемонстрировали высококачественные голограммы двухмерных и трехмерных объектов. Независимо от них в это же время Ю.Н. Денисюк, опубликовал экспериментально подтвержденную идею получения и восстановления объемных голограмм, имеющих принципиальное преимущество. Этот метод мы изложим чуть позже. [c.354]

Изложите идею опыта Брауна—Твисса по интерференции интенсивностей. Как таким методом можно оценить время когерентности и угловые размеры звезд [c.457]

В соответствии с определением предыдущего параграфа мы говорим об интерференции волн, когда при их совместном действии не происходит суммирования интенсивностей. Условием интерференции волн одной и той же чяетоты яв.ляется их когерентность, т е. сохранение неизменной разности фаз за время, достаточное для наб (У0Деа.ИЯ,3 частности, монохроматические волны, т. е. вол ньГ, пор6ж даемые гармоническими колебаниями, когерентны и могут интерферировать (если, конечно, они имеют одинаковый период). Способность когерентных волн к интерференции означает, что в любой точке, которой достигнут эти волны, имеют место когерентные колебания, которые будут интерферировать. Мы будем для простоты предполагать, что обе волны одинаково линейно поляризованы. Результат интерференции определяется разностью фаз интерферирующих волн в месте наблюдения, а эта последняя зависит от начальной разности фаз волн, а также от разности расстояний, отделяющих точку наблюдения от источников каждой из волн. [c.65]

В предшествующих параграфах, посвященных явлению интерференции световых пучков, резко противопоставлялись когерентные и некогерентные пучки. В то же время при интерференции немонохроматическнх пучков увеличение разности хода приводит, разумеется, к постепенному ухудшению контрастности интерференционных полос. Поэтому представления о полностью когерентных и полностью некогерентных пучках соответствуют некоторым крайним, предельным условиям. В действительности же реализуются и все промежуточные случаи, и тогда говорят о частичной когерентности. [c.94]

Замечательная особенность рассмотренного (так называемого допплеровского) механизма возникновения немонохроматичности и частичной когерентности состоит в том, что время когерентности определяется только температурой газа, средней частотой излучения и атомным весом. Для газа с атомным весом 100 и Г я 300 К находим значение длины когерентности [c.103]

Голография как новое научно-техническое направление сформировалась около двадцати пяти лет назад. В настоящее время происходит становление и развитие оптического голографического приборостроения, успехи которого обусловлены прогрессом в области голографии и когерентной оптики. Голографические оптические приборы значительно расширяют возможности человека, дают в руки инструмент, позволяющий контролировать различные технологические процессы, решать ранее недоступные либо технически трудные задачи. Число конкретных приложений голографии в оптическом приборостроении непрерывно увеличивается. Этим объясняется возрастающий интерес к методам и средствам оптической голографии со стороны широких кругов научных и инженерно-технических работников. Сегодня оптические голографические приборы находят применение во многих отраслях народного хозяйства, таких как ракето- и самолетостроение, производство приборов точной механики, кино-, фототехника, геодезия, строительстэРд. [c.3]

Поверхность любого изделия имеет только для нее одной характерную микроструктуру, при освещении которой когерентным светом наблюдается спекл-структура. Если зарегистрировать голографическую интерферограмму деформации поверхности методом двух жспозиций, причем между двумя. экспозициями повредить часть поверхности, т. е. нарушить ее микроструктуру, то при восстановлении интерферограммы в поврежденных местах будут отсутствовать интерференционные полосы. Это происходит из-за того, что интерферировать между собой способны только сходственные точки, точки поверхности, которые отражали свет во время пепвой и второй экспозиций. [c.111]

Лазер, генерирующий на одной поперечной моде, дает излучение с полной пространственной когерентностью. Временная когерентность зависит от ширины полосы А тен. Например, газовый лазер, работающий в непрерывном режиме (Атген = 504-500 Гц), имеет длину когерентности Е (ог = 60-4-600 км (см. 4.2). Обычные источники света (например, натриевая лампа) имеют времена когерентности Тког 10 °с, при которых Еког 3 см. [c.282]

Интерференционный опыт Юнга (имеющий дело с функцией когерентности первого порядка) хорошо анализируется в рамках классической оптики его результаты могут быть объяснены без использован1 я фотонных представлений. В то же время эти результаты можно объяснить и на языке фотонов, рассматривая интерференцию квантово-механи-ческих амплитуд вероятностей для физически неразличимых а льтернатив (об этом мы подробно говорили в гл. 5). [c.290]

Оптические квантовые генераторы (ОКГ), или лазеры, дают мощное когерентное излучение, которое невозможно получить при использовании обычных источников света. Если раньше когерентное электромагнитное излучение получалось и широко использовалось только в радиодиапазо не, то с появлением лазеров сфера его применения распространилась и на оптический диапазон спектра. Действие ОКГ основано на явлении вынужденного излучения, которое было открыто Эйнштейном в 1917 г. Идея использования этого явления для усиления света в среде с инверсной населенностью энергетических уровней принадлежит В. А. Фабриканту (1939). Первые квантовые генераторы были созданы в 1954 г. Н. Г. Басовым и А. М. Прохоровым в СССР и Ч. Таунсом в США. В них использовалось вынужденное излучение возбужденных молекул аммиака на длине волны А,= 1,27 см. В 1960 г. был создан лазер на кристалле рубина, работающий в видимой области спектра (А = 694,3 нм), а в 1961 г. — лазер на смеси газов гелия и неона. В настоящее время имеются самые разнообразные типы лазеров, использующие в качестве рабочих сред газы, жидкости и твердые тела. Мощное и высококогерентное излучение ОКГ находит широкое применение в различных областях науки и техники. [c.278]

Больщие перспективы открылись в последнее время при использовании в интерферометрах в качестве источника света лазеров с излучением в видимом диапазоне длин волн. Лазеры обладают высокой степенью когерентности и испускают практически монохроматическое излучение. Помимо перечисленных свойств лазерные источники света имеют высокие направленность и яркость излучения [4]. [c.223]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...