Видность полос интерференции

Контраст интерференции. Амплитуда оптических резонансов при взаимодействии света с пластинкой количественно характеризуется величиной контраста V (называемого также видностью полос интерференции). Определение контраста и выражения для вычисления Vr и Vt приведены в гл. 2. [c.144]

Таким образом, видность полос содержит в себе информацию как о пространственной, так и спектральной природе источника S. Получение этой информации по эффектам интерференции и составит главную часть нашего анализа и явится основой содержания гл. 6. [c.14]

Ответы на эти вопросы и общие аспекты затронутых выще взаимосвязей между видностью полос и природой источника касаются не только дифракции и интерференции, но также когерентности излучения, на которую мы теперь должны обратить наще внимание. [c.14]

Работа Майкельсона [40] в контексте нашего обсуждения является настолько, можно сказать, проясняющей и важной в применении к современным проблемам, что полезно иметь четкое представление о ее содержании. Важное вводное утверждение по сути вопроса состояло в следующем Общая формула для видности полос, обусловленных интерференцией двух пучков света от неоднородного источника с переменной разностью путей такая же, как и для источника конечного размера с переменным параллаксом . ( Однородный следует понимать как монохроматичный.) [c.135]

Таким образом, из наблюдения за изменением видности интерференционных полос в зависимости от разности хода можно получить информацию о спектральном составе исследуемого света. Первые наблюдения такого рода были выполнены Физо в середине XIX в. В использованном им интерферометре наблюдались кольца Ньютона (см. 5.3) при освещении его желтым светом натриевой лампы. При контакте линзы с пластинкой кольца были резкими. По мере отодвигания линзы от пластинки кольца стягиваются к центру, а видность полос убывает и при прохождении примерно 490-го кольца интерференционная картина пропадает. При дальнейшем увеличении расстояния кольца появляются вновь и приобретают приблизительно первоначальную видность при стягивании примерно 980-го кольца. Физо смог проследить периодическое изменение видности полос в 52 периодах из 980 колец каждый. Отсюда он сделал правильный вывод о том, что желтый свет натрия состоит из двух близких спектральных линий. Результаты этих опытов дают для отношения Х/бХ у желтого дублета натрия значение, равное 980. Средняя длина волны желтой линии Я,=589,3 нм, поэтому 6Я.= 0,6 нм. Позднее более тщательные систематические измерения тонкой структуры спектральных линий были выполнены Майкельсоном. Впоследствии анализ спектров с помощью двухлучевой интерференции был вытеснен методами, основанными на многолучевой интерференции (см. 5.8). [c.221]

Рассмотрим опыт с зеркалами Френеля (см. рис. 5.5). Для точки наблюдения Р, лежащей в центре интерференционного поля, угол 2(о между выходящими из источника 5 интерферирующими лучами легко найти из построения, приведенного на рис. 5.20. Угол б (равный углу между зеркалами) является внешним для треугольника 8[0Р и поэтому б = (о + а/2. Для половины угла схождения лучей можно написать а/2 = аб/(а + Ь). Исключая из этих уравнений а/2, находим о) = ==бЬ/(а + Ь). Подставляя ю в (5.51), получаем следующее ограничение на ширину 0 щели источника 5 >,(а +Ь)/(4Ьб). Если Ь а,то это условие принимает вид 0 Я./(4б). Чтобы можно было наблюдать полосы с источником, для которого 0 К, угол между зеркалами должен быть очень мал (6<С 1). Можно показать, что в опыте с зеркалами Френеля апертура интерференции 2о) имеет практически одно и то же значение при любом положении точки наблюдения Р на экране в области, где перекрываются интерферирующие пучки (см. задачу 2). Поэтому видность полос одинакова по всему интерференционному полю. [c.239]

В пучке света от точечного источника колебания в 51 и 5г полностью когерентны, поэтому у12=1 и видность полос при интерференции волн из 51 и 5г максимальна. В пучке света от протяженного источника степень пространственной когерентности уц зависит от расстояния d между точками 51 и 5г и от угловых размеров источника 0 = О / . При Q d k степень когерентности обращается в нуль колебания в 51 и 5г некогерентны и при наложении волн из 5.1 и 5г наблюдается просто сложение интенсивностей, т. е. интерференция отсутствует. [c.241]

Чтобы создать представление об использовании интерференции как непрямого способа применения телескопа для измерения угловых размеров астрономических объектов, рассмотрим рис. 6.1, а. На нем представлен апертурный экран, имеющий две щели, перпендикулярные рисунку и размещенные перед линзами телескопа (аналогичную схему нетрудно осуществить и для отражательного телескопа). Волновые фронты поступают от всех точек видимой части поверхности звезды, имеющей угловой диаметр фо (стягиваемый ею угол с вершиной у Земли). На рисунке показаны только граничные фронты волн Wi, испущенный на одном краю диска, и Wj от противоположного края. В фокальной плоскости линз образуется непрерывная система интерференционных полос типа os (источник считается некогерентным) от полос, вызываемых Wj, до полос, определяемых W2. Окончательным результатом является картина, показанная на рис. 6.1,6 с видностью < 1. Отметим, что расстояние между полосами остается таким же, как если бы источник был точечным, а именно A=fk/D [уравнение (1.11)]. На практике интенсивность картины полос снижается с той и другой стороны от оси (ср. с выборкой на дифракционной картине от одиночной щели в разд. 2.4). Мы можем пренебречь этим понижением, если щели узкие и, в частности, если наблюдения, как случается на практике, ограничены центральной областью картины полос. [c.123]

Рис. 1. Расположение полос двухлучевой интерференции, а — постоянная видность б — изменяющаяся видность, в — видность как функция положения в интерференционном поле.

В этом параграфе в анализе используются те величины, характеризующие образование полос, которые связаны с производной от оптической разности хода. Это означает, что производная вектора смещения будет также входить в рассмотрение. Начнем с простого описания понятия интерференции, которым мы пользовались до сих пор, и определим расстояние между полосами и их направление. Затем привлечем более полную теорию, в которой учитываются все световые лучи, отраженные небольшим участком поверхности объекта. В зависимости от того, как изменяется оптическая разность хода этих лучей, полосы имеют большую или меньшую видность. Поэтому необходимо также включить в рассмотрение контраст полос и их локализацию. Произведя анализ этих оптических явлений, получим представление о том, как с их помощью измеряется деформация. [c.95]

НИК представляет собой протяженный набор многих независимых излучателей, то деструктивная интерференция (гашение полос) может привести при больших расстояниях между отверстиями почти к полной потере видности. Это показано на рис. 5.7,6. [c.169]

Если же Yi2 (б) 7 О, то наблюдается интерференция, и колебания называются когерентными. Когерентность называется полной, когда величина Vi2(6) всюду достигает своего предельного значения 1. В этом случае интерференционные полосы наиболее контрастны, т. е, при заданных /j и /3 видность V максимальна. Такой случай реализуется при наложении строго периодических, в частности монохроматических, пучков одинаковых периодов. Во всех остальных случаях (когда О < j Y12 (б)-1 < 1) говорят о частичной когерентности. При,перемещении точки наблюдения степень когерентности ( Y12 (0) I медленно изменяется. Вследствие этого медленно изменяется и видность интерференционных полос. [c.224]

Аррениуса закон 17, 84 Биения 62, 133, 156 Брюстера угол 44, 74, 99 Бурштейна—Мосса сдвиг 125 Видность полос интерференции 28 Волокно оптическое 9, 70, 103, 110, 127, 180, 188, 206 Время жизни 192 [c.221]

Длина когерентности применение двухлучевой интерференции к изучению тонкой структуры спектральных линий. Газ (например, пары кадмия), возбуждаемый в определенных условиях электрическим разрядом, испускает свет, спектр которого состоит из резких ярких линий, разделенных темны ли промежутками,— так называемый имиссионный линейчатый спектр. Выделим свет одной из этих линий и осветим им, например, интерферометр Майкельсона, установленный так, чтобы образовались кольцевые интерференционные полосы тогда мы увидим, что полосы становятся отчетливыми, если длины оптических путей обоих интерферирующих пучков примерно одинаковы. При возрастании оптической разности хода видность полос уменьшается (вообще говоря, нелюнотонно) п в конце концов они исчезают. [c.292]

С максимальной видностью. Однако реальный источник имеет конечный размер, и полосы, обусловленные излучением из других точек, смещены относительно полос, обусловленных излучением из S. Более того, при использовании обычных тепловых источников света вне зависимости от того, как велика временная когерентность, интерференционные картины, обусловленные светом, испущенным различными точками источника, являются полностью аддитивными по интенсивности (т. е. интерференция между ними отсутствует), поскольку они совершенно не связаны. Поэтому свет от всего источника вызьшает размытие полос, как показано на рис. 1.3, с вьггекающим отсюда уменьшением видности картины полос. [c.17]

Поясним зффекты осцилляции видности и сбоя ее фазы, рассматривая различные степени перекрытия элементарных областей когерентности, световое поле в которых представляет собой фурье-образ функции пропускания зрачка. На рис. 104 схематически представлено нормированное распределение амплитуды в такой области когерентности дая четырех характерных участков плоскости изображения в случае круглого зрачка. В точке Ро (рис. 104, в) элементарные области когерентности (спеклы) исходного и смещенного световых полей полностью совпадают, и зта точка соответствует максимуму интерференции (центру светлой интерференционной полосы). С удалением от зтой точки, т.е. с ростом г, уменьшается степень перекрытия элементарных областей когерентности, и интенсивность световой полосы уменьшается. Рис. 104,5 соответствует ситуации, когда главный максимум одного спекла совпадает с первым нулем другого (г = = 3,83), - при зтом контраст п ет до нуля. Далее (рис. 104, в) главный максимум одного спекла совпадает с пертым максимумом щ>угого, имеющим отрицательное значение, и амплитуды оказываются в противофазе, т.е. светлая интерференционная полоса переходит в темную (сдвиг на п). В силу различия значений амплитуд в главноми первом максимумах функции 2/ (т)/т видность в зтом участке знаштельно ниже, чем в окрестностях точки ( 0,13). При дальнейшем удалении от центра вращения видность снова падает до нуля, а затем наступает совпадение главного максимума уже со вторым, имеющим положительное значение (рис. 104,г). [c.198]

В первых двух параграфах этой главы будем полагать, что волновые поля в точности таковы, как если бы они исходили непосредственно от освещенных поверхностей объекта. Это означает, что голографический процесс восстановления считается идеальным (соответствующие условия описаны в п. 3.1.2), а голограмма рассматривается как окно, через которое можно наблюдать световые волны (так называемая обычная голографическая интерферометрия). Таким образом, нет необходимости уточнять, только одно или оба волновых поля восстановлены голографически точно так же можно не уточнять, чем обусловлены изучаемые состояния объекта — статической деформацией или же промежуточными состояниями во время движения объекта. В п. 4.1 дадим простое описание явления интерференции, используя понятие оптической разности хода между двумя лучами. Оптическая разность хода определяется вектором Смещения между парой точек, в которые приходят лучи. Этот вектор можно измерить, исследуя ход полос на интерферограмме, В п. 4.2 проанализируем явления интерференции, рассматривая малые области вокруг выбранных на поверхности объекта точек и совокупность отраженных ими лучей. Наиболее важный момент заключается в том, что здесь будут фигурировать первые производные от оптической разности хода и, следовательно, производные от смещения, т. е. тензоры относительной деформации и вращения, в знании которых специалист более всего заинтересован. Получаемые результаты связывают указанные величины с направлением, пространственной частотой, видностью, контрастом и локализацией интерференционных полос. [c.79]

Прежде, чем перейти к дальнейшему анализу обоих типов локализации, сделаем некоторые дополнительные пояснения относительно упрощенного описания явления интерференции, приведенного в пп. 4.1 и 4.2.1. Там рассматривались только два луча из всего пучка лучей, участвующих в образовании интерференционной полосы, т. е. подразумевалось, что все лучи вносят одинаковый вклад в формирование полосы. В принципе это справедливо только для случая полной локализации. Действительно, из выражения (4.75) следует, что в этом случае номер полосы зависит только от О. Однако это приближение годится также и в общем случае, но при условии, что апертура оптической системы V наблюдения очень мала, так что изменением йОкчля 8 в (4.70) можно пренебречь. Тогда полосы можно наблюдать повсюду, однако они будут иметь слабую яркость и подчас весьма невысокую видность. Здесь мы можем определить номер полосы в любой точке К вдоль направления наблюдения. Если, наоборот, величинами 40 и б нельзя пренебречь вследствие того, что не мала апертура, то может возникнуть [c.111]

Г) от экспозиционной дозы О), ви-иервых, нелинейна (рис. 9.17) и, во-вто-рых, даже на линейном участке зависит от общей интенсивности света. При восстановлении голограммы необходима неискаженная информация об амплитуде светового поля, поэтому в отличие от высококонтрастных полос при двухлучевой интерференции, получаемых при равенстве амплитуд источников, синусоидальная пространственная модуляция голограмм должна обеспечиваться полосами малой видности. [c.165]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...