Когерентные колебания

КОГЕРЕНТНОСТЬ КОЛЕБАНИЙ И ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ КВАЗИМОНОХРОМАТИЧЕСКИХ ВОЛН [c.176]

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ КОГЕРЕНТНЫХ КОЛЕБАНИЙ В ОПТИКЕ. [c.186]

Чтобы убедиться в справедливости приведенных утверждений, снова обратимся к рис. 6.68. Размеры излучателя. S велики, он расположен близко к объективу 0, и угол 2а оказывается достаточно большим, чтобы отношение Х/ 2а) было сколь угодно малым. Но по теореме Цернике это отношение и определяет степень когерентности колебаний в плоскости Oi. При d = = l,22V(2a), значительно меньшем диаметра объектива 0, возникает первый минимум на кривой [ухг и можно считать, что весь объектив Oj освещен некогерентно. Тогда для выяснения основного вопроса — определения степени когерентности колебаний в точках Р и Р2 — нужно решать аналогичную задачу, считая, что объектив освещен некогерентным излучателем, размеры и положение которого в точности совпадают с объективом [c.340]

Очевидно, что степень когерентности колебаний в плоскости расположения объекта определяется отношением X/ 2 i), т. е. шириной дифракционного максимума, обусловленного объективом 0. [c.340]

Если применяется точечный источник света, расположенный далеко от экрана со щелями, то, очевидно, видимость интерференционной картины не уменьшится из-за отсутствия входной щели интерференционной установки. В самом деле, в данном случае обеих щелей и 82 будет достигать плоский волновой фронт световых волн, излучаемых точечным источником света. Это обеспечит и равенство амплитуд колебаний на участках волнового фронта, достигающих щелей 5 и и когерентность колебаний на этих [c.84]

Таким образом, оказывается, что интерференционный опыт, поставленный по схеме Юнга, мон<ет позволить выяснить, насколько когерентны между собой колебания в сечении светового пучка, достигающего щелей и Варьируя расстояние между щелями 51 и и одновременно измеряя видимость интерференционной картины на расположенном за ними экране, можно обследовать когерентность колебаний на всей площади сечения светового пучка, освещающего экран со щелями. Для количественной характеристики результатов такого обследования в сечении светового пучка, перпендикулярном к направлению его распространения, вводится понятие пространственной когерентности. [c.85]

Проведенные рассуждения, основанные на понятии частичной когерентности световых волн, проходящих через щели 51, объясняют, разумеется, те же явления, о которых шла речь в начале параграфа, — уменьшение видимости интерференционных полос при увеличении угловых размеров источника света. Различие состоит лишь в способе рассуждений. В начале параграфа находилась интерференционная картина, обусловленная светом, испускаемым малым элементом протяженного источника света, и суммировались интенсивности в интерференционных картинах, вызванных светом от разных участков этого источника уменьшение видимости полос в результирующей картине возникало при этом способе анализа как следствие различного положения полос для разных участков источника. Во втором подходе предварительно рассматриваются световые колебания, происходящие в щелях 5,, 5а и обусловленные излучением всего протяженного источника света. Эти колебания оказываются не полностью когерентными, и уменьшение видимости полос интерпретируются как проявление этой частичной когерентности колебаний в 5х, 5 . Из сказанного ясно, что исходной причиной уменьшения видимости интерференционных полос служит конечный угловой размер источника света, и два сравниваемых способа рассуждений отличаются лишь тем, на каком этапе производится суммирование действий различных участков источника в первом способе это суммирование проводится на последнем этапе, т. е. в интерференционной картине, а во втором способе — на промежуточном этапе, в плоскости, где расположены щели 51, 5г. [c.86]

Уменьшение видимости полос при интерференции немонохроматических пучков объяснялось в 21 иным способом, а именно, предполагалось, что они являются суперпозицией монохроматических пучков с различными частотами (или длинами волн). Естественно возникает вопрос о взаимоотношении спектрального подхода, изложенного в 21, и временного подхода, использующегося в данном параграфе. Для выяснения этого вопроса напомним, что строго гармоническое (монохроматическое) колебание, по самому своему определению, должно происходить бесконечно долго. Если колебание следует гармоническому закону в течение ограниченного промежутка времени, по истечении которого изменяются его амплитуда, частота или фаза (волновой цуг), то это модулированное колебание можно представить в виде суммы монохроматических колебаний с различными частотами, амплитудами и фазами. Но такое разложение волновых цугов на монохроматические составляющие и дает основу для представления об интерференции немонохроматических пучков. Итак, спектральный и временной подходы к анализу интерференции оказываются разными способами рассуждений об одном и том же явлении, —нарушении когерентности колебаний ). [c.99]

Если считать моменты времени / и / + т совпадающими (т = 0), но точки Ях, Яа — различными, то 712 (0) характеризует когерентность колебаний, совершающихся в точках Ях, Яа одновременно. В этом случае говорят о пространственной когерентности колебаний в точках Р , или, сокращенно, — о пространственной когерентности. [c.105]

Последнее заключение непосредственно вытекает и из расчетов степени пространственной когерентности, выполненных в 22. Видимость интерференционных полос в опыте Юнга, модификацией которого является метод Майкельсона, равна степени когерентности колебаний в плоскости щелей, расположенных на расстоянии О. Согласно соотношению (22.24), степень когерентности обращается в нуль, если 0 = Х/О (принято во внимание изменение обозначений), что совпадает с предыдущим выводом. [c.195]

Вполне очевидно, что видимость полос определяется степенью когерентности колебаний на зеркалах 5 и 5а, хотя период интерференционной картины зависит от расстояния между зеркалами 5з и 54- [c.196]

Измерение распределения фаз можно осуществить с помощью интерференционных явлений (см. гл. IV—VII). Сущность интерференции заключается в том, что при сложении когерентных колебаний разность их фаз обусловливает изменение амплитуды суммарного колебания, иными словами, происходит преобразование фазовых соотношений волн в амплитудную структуру интерференционной картины. Следовательно, если на приемник излучения, помимо интересующей нас волны, послать другую, пробную волну с относительно простой формой фронта, например, плоскую или сферическую, то возникшая интерференционная картина полностью охарактеризует закон изменения разности фаз этих двух волн на поверхности приемника. Таким способом мы получим возможность составить представление о фазовой структуре изучаемой волны. [c.236]

Вычислить степень когерентности колебаний в двух точках, освещаемых протяженным некогерентным линейным источником света. [c.865]

Прежде чем изложить физическую сущность явлений, происходящих при такой интерферометрии, напомним о некоторых положениях оптики. В оптике под понятием интерференции света понимают сложение когерентных колебаний, при котором не имеет места суммирование интенсивности колебаний. Интенсивность, как известно, пропорциональна квадрату амплитуды. [c.72]

Способность когерентных волн к интерференции означает, что в любой точке, которой достигнут эти волны, имеют место когерентные колебания. Они интерферируют, если ориентация и поляризация волн таковы, что направления колебаний совпадают. Результат интерференции определяется разностью фаз интерферирующих волн в месте наблюдения, которая зависит от начальной разности фаз этих волн и от разности расстояний, отделяющих точку наблюдения от источника каждой волны. [c.315]

С классич. позиций, вынужденные процессы вызываются совм. раскачиванием падающей и рассеянной волнами когерентных колебаний в среде, модулирующих её оптич. характеристики. [c.282]

Общий недостаток коллективных методов Ф.— зависимость частот поперечных колебаний от интенсивности ускоряемого пучка, а также трудность обеспечения устойчивости когерентных колебаний. [c.335]

Рассмотрим очень простой опыт по интерференции света, проведенный еще Юнгом. Если осветить два отверстия одним источником S очень малых размеров (фиг. 57), то опыт показывает, что наблюдаются интерференционные полосы — отверстия и Гг излучают когерентные колебания. Если затем увеличить размеры источника, то, как из- [c.127]

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]

Уточним постановку задачи об освещении объекта в микроскопе, воспользовавшись введенными ранее понятиями (см. 6.5). Объектив Oj (рис. G.68) служит для освещения объекта, который находится в плоскости изображения круглого некогерентного однородного излучаге.чя S. Исс.иедуем степень когерентности колебаний в двух точках Pj и Рз объекта, рассматриваемого с помощью объектива Ог- [c.339]

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]

Точки Pj, Ра были выбраны произвольно в частности, они могут совпадать. В этом случае колебания Sj (Pj, t), (Pi, / + т) отличаются только моментом времени, когда они совершаются, и говорят о временной когерентности колебаний. В разобранных выше интерференционных опытах, где в качестве источников света Si, Sa выступали два изображения одного точечного источника света, существенна именно временнйя когерентность, поскольку складываются колебания, происходившие в разные моменты времени, но в одном и том же реальном точечном источнике света. [c.104]

Пусть теперь зафиксированы угловые размеры источника света. Тогда условие а < я определит расстояния 2/ког, при которых и следует принимать во внимание частичную когерентность колебаний в точках Яа- Совокупность точек, отстоящих друг от друга не далее чем на называют областью когерентности. Учиты- [c.107]

Любой точечный источник света создает пространственно когерентные колебания. И сферические, и плоские волны обладают пространственной когерентностью. Сферические волны пространственно когерентны именно потому, что они как раз и представляют собой колебания, которые создаются точечным источником света. Пространственная когерентность плоских волн обьясняется тем, что любой строго параллельный пучок плоских волн можно рассматривать как исходящий из бесконечно удаленного точечного источника. С помощью линзы пучок нетрудно сф Окусиро-вать в точку, а будучи сфокусированными таким способом в точку, волны затем распространяются в виде конусообразного пучка света волновые фронты в. этом пучке искривляются подобно поверхности сферы, т. е. образуется уже известная расходящаяся сферическая волна (или пучок). В описанном явлении скрыта одна из причин непригодности обычной. электрической лампы накаливания для получения интерференционных картин по размерам ее явно нельзя отнести к точечным источникам света. [c.12]

Для определения места методом фазового зонда требовалось наличие двух разнесенных на местности радиостанций, создающих когерентные колебания (колебания, взаимосвязанные по частоте и фазе). При неизменных характеристиках станций созданное ими поле оставалось стабильным и измеренная в точке наблюдения разность фаз зависела только от координат этой точки. Аппаратура для определения разности фаз состояла из двух приемников, настроенных каждый на частоту своей станции и фазометрического устройства. Если такое приемно-измерительное устройство (фазовый зонд) перемещался в фазовом поле, то это перемещение вызывало изменение показания фазометра. Для использования фазового зонда нужно было иметь на карте заранее нанесенные изофазы (линии определенных значений радиосетей фаз). Зная первоначальное положение корабля или самолета и наблюдая в дальнейшем изменения показаний фазометра, можно было с помощью находящейся на борту аппаратуры в любой момент определить его место. [c.355]

Интерференцией света называется сложение в пространстве двух или нескольких световых волн с одинаковыми периода.ми, в результате которого в разных точках пространства получается усиление или ослабление амплитуды результирующей световой волны в зависимости от соотношения между фазами складывающихся волн. Явление интерференции наблюдается при соединении только когерентных световых воли, т. е. таких волн, для которых за время, достаточное для наблюдения, сохраняется неизменная разность фаз. Интенсивность результирующего колебания в этом случае отличается от суммы интенсивностей составляющих колебаний и может быть меньше или больше ее в зависимости от разности фаз. Способность когерентных воли к интерференции означает, что в любой точке, которой достигнут эти волны, имеют место когерентные колебания. Они будут интер-фериро15ать, если ориентация и поляризация волн таковы, что направления колебаний совпадают. Результат интер- [c.226]

ГИГАНТСКИЕ РЕЗОНАНСЫ (гигантские мультиполь-ные резонансы) — высокопозбуждённые состояния атомных ядер, к-рые интерпретируются как коллектинные когерентные колебания с участием большого кол-ва нуклонов (см. Колебательные возбуждения ядер). Известны Г. р., соответствующие колебаниям объема ядра, ядерпой поверхности, протонов относительно нейтронов, колебания, связанные с переворотом спина нуклонов и с обменом зарядом (см. ниже). Экспериментально Г. р. проявляются как широкие максимумы в [c.455]

Физ. механизм возникновеиия Г. с. о. состоит в том, что в мелком ЭПК экситонное возбуждение охватывает область, значительно превышающую объём элементарной ячейки. Во всей этой области возникают когерентные колебания электрич. дипольного момента, и в результате на частоте электронного перехода в ЭПК свет поглощает целая антенна , состоящая из примесной молекулы и близлежащих молекул осн. кристалла. [c.459]

Характерной особенностью ускорителей второй группы является большой ср. ток пучка. Это накладывает жёсткие требования на потери частиц пучка при ускорении. Интегральная величина потерь не должна превышать 0,01% от выходного тока пучка. Для уменьшения потерь предусмотрен ряд мер на входе производится фильтрация поперечного эмиттанса нучка с целью очищения пучка от ореола при переходе от первой части ускорит, тракта ко второй шестимерный фазовый объём пучка дополнительно согласовывается с последующим ускорительно-фокусирующим каналом там же подавляются когерентные колебания частиц в пучке с помощью спец. системы автоматич. регулирования. Управление ускорителем осуществляется от ЭВМ. [c.589]

Регистрация осуществляется с помощью интерференции при сложении предметной V , рассеянной объектом О волны, с когерентным (согласованным по фазе) опорным фоном Fq (рис. 23.11, а). Сложение когерентных колебаний, имеющих разность фаз, обусловливает изменение амплитуды суммарного колебания, то есть происходит преобразование фазовой информации интерферирующих волн в амплитудную структуру интерференционной картины. При регистрации на фотоносителе [c.538]

При распространении ультразвуковых волн в упругой среде возможна реверберация — постепенное затухание колебаний вследствие повторных многократных отражений. Реверберация может быть объемной (из-за отражений колебаний от граней контролируемого изделия) и структурной (из-за многократных отражений и рассеяния колебаний границами зерен металла). При распространении ультразвуковых волн в упругой среде могут наблюдаться интерференция и дифракция. Интерференция — результат сложения двух или нескольких когерентных колебаний, воздействующих на одну и ту же точку среды. В результате интерференции структура акустического поля вблизи излучателя весьма сложна, и только за пределами зоны Френеля изменение поля приобретает монотонный характер. Интерференция может привести к образованию стоячих волн, характеризующихся тем, что вдоль оси поля наблюдается чередование неподвижных точек и точек, колеблющихся с максимальной ямп.питулой. [c.118]

Статистические свойства гауссовского оптического поля, смешанного с когерентным колебанием, теоретически исследовались различными авторами. В [22] получена основная формула для оператора плотности суперпозиции многомодовых полей. Позднее в 25] были найдены распределения отсчетов фотоэлектронов и факториальные моменты для суммы когерентного и узкополосного гауссовского полей на одной и той же частоте. В 92] были рассчитаны второй факториальный момент для суперпозиции одиночной когерентной. моды и гауссовской компоненты с различными формами линий, центрированными на одной и той же частоте. [c.13]

Рассмотрим систему связи оптического диапазона с дискретной амплитудной модуляцией. Символу 1 соответствует посылка монохроматического когерентного колебания постоянной амплитуды и длительности Т. Символу О соответствует отсутствие излучения, длительность символа О также равна Т. Системы связи подобного рода называются системами с активной и пассивной паузами (кодово-импульсная амплитудная модуляция — КИАМ). Предположим, что в канале действует помеха с распределением шумовых фотонов, подчиняющимся закону Пуассона. Как показано в приложении 2, распределение сигнальных фотонов является также пуассоновским. [c.122]

Зависимость частичной когерентности от оптической ргзнэспи ходл. В ислим произведение функций A t) А t + %), характеризующее частичную когерентность колебаний, излучаемых через интервал времени 6, соответствующий разности оптического пути сб. Вычислим среднее значение величины [c.278]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...