Параметр вырождения для теплового излучения

На этом закончим с пространственными аспектами проблемы, перейдем к понятию параметра вырождения света и рассмотрим роль, которую он играет в вопросе о распределении числа фотоотсчетов в случае теплового излучения. [c.453]

Теперь, вероятно, читатель убедился в том, что существует принципиальное различие в статистическом распределении числа фотоотсчетов в случае излучения высокостабильного одномодового лазера и в случае хаотического излучения тепловых источников. Это различие особенно ясно обнаруживается, если более детально исследовать флуктуации числа фотоотсчетов в обоих случаях, что мы и сделаем в следующем пункте. Однако ситуация оказывается более сложной, чем могло бы показаться с первого взгляда. Различие в распределениях числа фотоотсчетов для этих двух типов излучения не всегда велико. Более того, в видимой области электромагнитного спектра по распределению числа фотоотсчетов в большинстве случаев очень трудно определить тип излучения. Основным критерием различимости этих двух типов излучения, как будет показано, является параметр вырождения, который мы вскоре определим. [c.453]

В случае поляризованного теплового излучения при параметре вырождения фотоотсчетов, стремящемся к нулю, распределение числа фотоотсчетов стремится к распределению Пуассона. [c.457]

Теория излучения абсолютно черного тела, предложенная Планком, существенна для нас тем, что позволяет весьма конкретно предсказать параметр вырождения для теплового излучения в разных частях электромагнитного спектра. Чтобы использовать результаты теории Планка, мы должны рассматривать каждую степень свободы падающего излучения как ана- [c.458]

X. п. явл. параметром в Гиббса большом каноническом распределении для систем с перем. числом ч-ц. В кач-ве нормировочной постоянной X. п. входит в распределения Больцмана, Бозе — Эйнштейна и Ферми — Дирака для ч-ц идеальных газов (см. Статистическая физика). В системах, в к-рых применима статистика Больцмана или Бозе — Эйнштейна, X. п. всегда отрицателен. Для ферми-газа X. п. при нулевой темп-ре положителен и определяет граничную Ферми энергию (см. Ферми поверхность) и вырождения температуру. Если полное число ч-ц в системе не фиксировано, а должно определяться из условия термодинамич. равновесия, как, напр., для фононов в тв. теле или для фотонов в случае равновесного теплового излучения, то равновесие характеризуется равенством нулю X. п. [c.838]

Мы предполагали, что падающий свет поляризован, но аналогичный результат справедлив и в случае частично поляризованного теплового излучения при условии, что независимые интенсивности поляризационных компонент, получаемых при прохождении света через поляризатор, который диагонализирует матрицу когерентности, характеризуются малыми параметрами вырождения. [c.457]

В заключение данного пункта отметим следующее. Мы рассматривали волновой параметр вырождения, который является характеристикой излучения, падающего на фотоприемник. Квантовый выход последнего меньше единицы. Следовательно, параметр вырождения фотоотсчетов будет меньше волнового параметра вырождения, и в видимой области спектра вероятность встретиться с подлинно тепловым излучением, для которого классические флуктуации интенсивности доминировали бы в распределении числа фотоотсчетов, оказывается еще меньше. (Правда, квазитепловые источники могут создавать излучение с очень большим параметром вырождения, и в таких случаях классические флуктуации интенсивности могут доминировать в флуктуациях числа фотоотсчетов.) Кроме того, фотоприемник или коллекторная оптика могут охватывать только часть одной пространственной моды источника. (Практически в интервале измерения всегда охватывается очень много временных мод.) В таком случае параметр вырождения фотоотсчетов может снова стать меньше волнового параметра вырождения в результате неполного охвата пространственной моды. Хотя минимальное значение параметра Ж равно единице, нужно учесть уменьшение энергии, достигающей фоточувствительной поверхности. Для этого нормальное значение параметра вырождения фотоотсчетов нужно дополнить множителем, равным отношению эффективной площади измерения к площади когерентности падающего света. В случае протяженного некогерентного источника для параметра вырождения фотоотсчетов можно принять [c.461]

Но в одном частном и притом наиболее интересном случае, а именно когда речь ндет об излучении истинного теплового источника в видимой области спектра, возможно существенное упрощение анализа. Мы знаем, что благодаря малому параметру вырождения для света, испускаемого такими источниками, флуктуации числа фотоотсчетов определяются в основном чисто дробовым шумом. Мы не можем пренебрегать классическими флуктуациями числа фотоотсчетов при вычислении сигнальной компоненты на выходе, но мы можем пренебречь их вкладом, когда вычисляем шум, просто потому, что их вклад в шум очень мал. [c.478]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...