Некогерентный источник

К наложению интерференционных картин от двух точечных некогерентных источников света [c.196]

Выше было показано, что, используя один точечный источник света, можно каким-либо оптическим устройством разделить его излучение на два пучка, способных интерферировать друг с другом. При наличии двух независимых (некогерентных) источников света можно получить две стационарные интерференционные картины и с помощью какого-нибудь оптического устройства свести их в некоторой области пространства. В зависимости от условий опыта они будут создавать разные результирующие картины. Таким образом, в определенной области пространства наблюдается стационарное распределение освещенности, эквивалентное наличию какой-то интерференционной картины (/макс /мин) Конечно, в результате наложения двух картин интерференции может наблюдаться также равномерная освещенность экрана (/макс = /мин), эквивалентная отсутствию интерференции. [c.197]

График этой функции представлен на рис. 5.18. Легко заметить, что эффект определяется соотношением между шириной интерференционной полосы ( она в свою очередь зависит от апертуры интерференции 2w) и расстоянием 2d, на которое разнесены два исходных некогерентных источника света Si и S2 Функция видимости может принимать значения, близкие к единице (если 2d dh). Вместе с тем интерференционные по- [c.199]

Разрешающая способность глаза человека при наблюдении на расстоянии 250 мм (так называемое расстояние наилучшего зрения) составляет приблизительно 0,1 мм. Два маленьких предмета, находящиеся на таком расстоянии и освещаемые даже прямым солнечным светом, можно считать практически некогерентными источниками. Тем более это относится к всестороннему освещению. Таким образом, при наблюдении невооруженным глазом в естественных условиях можно не принимать во внимание частичной когерентности волн, попадающих в глаз от различных точек предметов. Напротив, при наблюдении с помощью микроскопа, обладающего разрешением порядка длины волны, учет частичной когерентности освещения объекта, как правило, необходим. [c.107]

В начале 60-х годов были созданы источники света иного типа, получившие название оптических квантовых генераторов или лазеров. В противоположность некогерентным источникам, электромагнитные волны, зарождающиеся в различных частях оптического квантового генератора, удаленных друг от друга на макроскопические расстояния, оказываются когерентными между собой. В этом отношении квантовые генераторы вполне аналогичны источникам когерентных радиоволн. [c.769]

Когерентность излучения проявляется практически во всех свойствах оптических квантовых генераторов. Исключение составляет, разумеется, полная энергия излучения, которая, как и в случае некогерентных источников, прежде всего зависит от подводимой энергии. Замечательной чертой лазеров, тесно связанной с когерентностью их излучения, является способность к концентрации энергии — концентрации во времени, в спектре, в пространстве, по направлениям распространения. Для некоторых квантовых генераторов характерна чрезвычайно высокая степень монохроматичности их излучения. В других лазерах испускаются очень короткие импульсы, продолжительностью 10 с поэтому мгновенная мощность такого излучения может быть очень большой. Световой пучок, выходящий из оптического квантового генератора, обладает высокой направленностью, которая во многих случаях определяется дифракционными явлениями. Такое излучение можно, как известно, [c.769]

Из сказанного должно быть ясно, что световые пучки, выходящие из квантового генератора, могут обладать очень малой расходимостью. Минимальный телесный угол, в котором сосредоточен поток, не может, конечно, быть меньше величины, определяемой дифракцией на зеркале, т. е. (ХЮУ, где О — диаметр пучка. Это минимальное значение реализуется во многих случаях и оно действительно очень мало. Напри.мер, для Я = 500 нм и = 5. мм имеем (Я/О) = 10 , тогда как для некогерентных источников света телесный угол порядка 2я — 4л. Эта сторона вопроса более подробно рассматривается в 229. [c.783]

Уровень шума, возникающий от нескольких некогерентных источников, работающих одновременно, подсчитывается на основании принципа энергетического суммирования излучений отдельных источников [c.17]

Аппаратура, используемая в этих исследованиях, работает по принципу сканирования (автоматически или вручную) с применением различных высокочувствительных приемников инфракрасного излучения. Зондирование осуществляется либо узким пучком ИК излучения [103, 234], либо перемещением исследуемого образца или приемника [36, 49, 102, 118]. В качестве светового зонда используется сфокусированный на поверхности образца луч лазера, обладающий рядом преимуществ по сравнению с применением некогерентного источника излучения [195]. [c.180]

Высокая спектральная плотность лазерного излучения характеризуется не только большим количеством энергии, передаваемой посредством пространственно узкого луча, но также очень узкой полосой частот, в пределах которой концентрируется излучение. В спектроскопии, основанной на анализе спектров флуоресценции, интенсивность последней зависит от спектральной плотности поглощенного излучения. В табл. 30 приведены характеристики излучения некоторых типов лазеров и обычных источников света. Маломощный Не—Ме-лазер имеет спектральную плотность излучения почти на четыре порядка выше, чем наиболее интенсивные некогерентные источники света. [c.217]

В некоторых спектральных исследованиях наличие высокой степени когерентности источника играет решающую роль, и такие явления, как гетеродинное биение, вынужденное комбинационное рассеяние, радиационное эхо и др., не могут быть наблюдены при обычном некогерентном источнике света, даже если он имеет высокую спектральную плотность, сравнимую с лазерным излучением. [c.218]

Следовательно, основными преимуществами когерентного или почти когерентного источника, дающего излучение в виде сферической или плоской волны ограниченного поперечного сечения, является то, что излучение может быть сконцентрировано с помощью линз и зеркал в изображение, яркость которого больше яркости первоначального источника излучение в виде почти плоской волны можно направить на удаленный объект с очень малыми дифракционными потерями, в то время как лишь малая часть излучения от некогерентного источника может быть преобразована в почти плоскую волну. [c.503]

Лазерную сварку малых толщин широко применяют в электронной и радиотехнической промышленности для сварки проводов, элементов микросхем, пружин и т.п. деталей, в производстве и при ремонте вакуумных приборов (кинескопов, электронно-лучевых трубок и т.д.), герметизации корпусов различных приборов и устройств и во многих других процессах. В этой отрасли все чаще для сварки применяют полупроводниковые лазеры, а также мощные некогерентные источники [c.246]

Некогерентный источник шириной W стягивает угол фо с вершиной на интерферометре, показанном с перпендикулярными рисунку щелями, изменяемое расстояние между которыми равно D. (Величину D можно также рассматривать как расстояние между внешними зеркалами в предьщущем инструменте.) Рассмотрим свет от элементарной полоски шириной dx в точке S источника на расстоянии х от его оси. Пусть у = =/(х)-длина полоски, перпендикулярной рисунку. Поле освещенности от этой полоски вьщеляется в точках В и С и дифрагировавший от В и С свет образует обычную дифракционную картину. (Огибающая интерференционной картины от одиночной апертуры может быть опущена, поскольку требуется рассмотреть только самые ближайшие к оси полосы.) Для расчета интенсивности полос в направлении 0 обратим [c.126]

Ввиду некогерентности источника каждая полоска дает ряд отдельных интерференционных полос. Поскольку полоски имеют одинаковую яр- [c.127]

Расчеты методом прослеживания хода лучей, проведенные при габаритном размере системы L = 810 мм, показали, что аберрационные характеристики описанной схемы находятся на уровне двухлинзового дифракционного объектива. Результаты расчетов сведены в табл. 5.4, где в первой графе даны параметры чисто теоретического варианта, во второй — оптимизированного теоретического варианта в этом случае при сохранении нулевой толщины линз Смита и нулевых отрезках объектива несколько нарушается условие Пецваля и компенсирующая ДЛ приобретает небольшую оптическую силу. В третьей графе приведены параметры оптимизированного реализуемого варианта линзы Смита имеют конечную толщину, причем отрезки объектива равны этой толщине. Во всех случаях у ДЛ небольшая пространственная частота структуры и ее можно изготовить с эффективностью до 90%. Интересно отметить, что минимальная пространственная частота получена как раз для реализуемого варианта объектива, что позволяет рассчитывать на работоспособность рассмотренной оптической системы при освещении предметной плоскости светом от некогерентных источников (см. гл. 6). [c.180]

Критерий, предложенный Релеем, был установлен для разрешения двух точечных некогерентных источников. Получающаяся для этого случая картина распределения освещенности, при соблюдении условия Релея, дает провал в центре, составляющий около 19% от максимальной интенсивности, что вполне достаточно для обнаружения структуры при визуальном наблюдении. [c.80]

Если это условие справедливо для всех точек Xi и х поля, то такое поле является некогерентным. Следует заметить, что аналогичным образом можно определить и некогерентный источник света, однако, строго говоря, при этом не может быть получено некогерентное поле (см. разд. 2.3.3). [c.41]

Если свет действительно монохроматический, то пространственную когерентность можно рассматривать отдельно, т. е. мы имеем y xi, Х2, 0). В качестве примера исследуем степень когерентности поля, образованного светом от некогерентного источника. Если расстояние гот источника до плоскости, в которой исследуется поле, больше, чем размеры источника и размеры области, занимаемой интересующим нас полем, то комплексная степень когерентности дается преобразованием Фурье распределения интенсивности источника [c.57]

Эту картину дифракции Фраунгофера можно также представить себе как свертку полностью когерентного отклика с образом функции некогерентного источника и функцией его спектрального распределения. [c.58]

Если опорная волна исходит не из точечного источника, а из пространственно-некогерентного источника, то в общем случае это влияет на изображение таким образом, что разрешение изображения уменьшается с увеличением размеров источника. Для голограммы Фурье распределение комплексных амплитуд в изображении дается сверткой распределений комплексных амплитуд объекта и источника. [c.146]

Возвращаясь к случаю двух некогерентных источников, заметим, что невозможно точно определить, при каком расстоянии А В получается разделение начиная с очень маленького расстояния А В, сперва становится заметной эллиптичность центрального пятна (фото XI), затем эллиптичность усиливается и постепенно пятна разделяются (см. фото X). В действительности можно было бы пользоваться чувствительным способом восприятия эллиптичности центрального пятна для того, чтобы еще раньше обнаружить присутствие нескольких точечных объектов теоретического предела разрешения не существует, если мы располагаем заранее сведениями о природе объекта, иапример знаем, что имеем дело с двумя идентичными точками. [c.215]

В обычных оптических приборах, предназначенных для получения изображения, используются в большинстве случаев протяженные источники света, излучающие в широкой спектральной области, т. е. некогерентные источники. [c.120]

Пусть Ф((о)—энергетический спектр светового источника, отнесенный к единичному интервалу частоты Аш (рис. 5). Предполагается, что некогерентный источник таков, что различные [c.60]

Найдем уравнение, определяющее коэффициент частичной когерентности. Пусть Si и S2 — две щели, освещенные протяженным некогерентным источником (рис. 21) Ej(/) и Е2(/)—ам- [c.77]

Протяженный некогерентный источник [c.80]

Рис. 24. Получение пространственной когерентности в плоскости ху при освещении щелей протяженным пространственно некогерентным источником.

Однако вследствие некогерентности источника все перекрестные члены при усреднении обратятся в нуль. [c.82]

С помощью выражений (82) и (83) сразу же находим, что коэффициент частичной когерентности у, который описывает интерференцию света, идущего от Si (0,0) и S2 x,y), при освещении самих щелей протяженным некогерентным источником равен [c.82]

Уравнение (84) весьма примечательно. Оно показывает, что степень частичной когерентности между точками Si и S2, освещенными протяженным некогерентным источником, является фурье-образом распределения интенсивности ls a, 5) источника, наблюдаемого из плоскости, где расположены и ели Si и S2. При этом важно помнить, что центр источника расположен на одной оси с Si. Детали можно уяснить на следующем примере. [c.82]

Исследуем суммарную освещенность экрана I. Для ее определения надо сложить освещенности /1 и I2 (никако1Й интерференции нет, так как Sj и S<> — некогерентные источники). Имеем I == /1 + Iz, т.е. [c.198]

Рассмотрим излучение длинной и тонкой самосветящейся нити, каждая точка которой испускает плоскую волну, падающую нормально на щель ширины Ь в непрозрачном экране. Образующие щели пара.илельны светящейся нити. Примем это направление за ось Y. Ось X проведем в плоскости непрозрачного экрана перпендикулярно образующим щели, а ось Z — перпендикулярно этой плоскости. Очевидно, что в данном случае можно решать одномерную задачу без учета интерференции вдоль оси Y, так как все точки бесконечно длинной самосветящейся нити являются совершенно некогерентными источниками. Как это обычно делается, будем решать скалярную задачу. В дальнейшем мы затронем вопрос о постановке электромагнитной векторной задачи лишь в связи с появившимися за последнее время работами о поляризации излучения дифракционной решеткой. [c.283]

Два отверстия Pj и Р2 в непрозрачном экране А также делят на два пучка световой поток, исходящий из щели S (см. рис. 6.48). Эти два пучка затем соединяются в точке Р, и в результате пространственной когерентности такой системы на экране В возникает интерференционная картина. Если для обеих установок апертура 2м интерференции одинакова, то для определения видимости интерференционной картины на экране В, получившейся при взаимодействии пучков света от отверстий Р] и Р2, можно воспользоваться формулой (5.35) для щелевого некогерентного источника света. Так как V = sinxA , где параметр X определялся отношением ширины щели 2а к ширине интерференционной полосы Л/ = kDi/d, то х = 2nadi /.Di) и видимость интерференционной картины [c.309]

Источники излучения. К некогерентным источникам излучения относят источники спонтанного излучения. Это — светодиоды (СД), из к-рых наиб, распространёнными являются СД на основе гетероструктур системы AlGaAs. Рекордный кпд этих СД превышает 20% (однако при ВЧ электрич. модуляции он уменьшается), их быстродействие достигает 0,1 нс. В отличие от когерентных источников СД обладают большой угл. апертурой и спектральной шириной излучения. Изготовляются матрицы СД. [c.462]

Лазеры создают излучение наиболее высокой интенсивности по сравнению со всеми известными источниками света. Интенсивность лазера превышает наибольшую интенсивность неотфильтрованных некогерентных источников света примерно в 10 раз. Поэтому визирование можно вьшолнять путем непосредственной посылки пучка света в заданном направлении, а интерферометрические измерения проводить в нормально освещенном помещении и даже на открытом воздухе. Дистанции, на которых можно выполнять оптические измерения, возрастают при этом во много раз. [c.416]

Яркость лазерного излучения на несколько порядков величины больше, чем яркость наиболее мощных некогерентных источников. Это обусловлено чрезвычайно высокой направленностью лазерного пучка. Сравним, например, одномодовый Не—Ме-лазер, длина волны излучения которого Х=0,63 мкм, а выходная мощность равна I мВт, с наиболее ярким источником света. Таким источником может быть ртутная лампа с высоким давлением паров ртути (лампа фирмы РЕК Labs типа 107/109), имеющая выходную мощность 100 Вт и яркость iB 95 Вт/(см -ср) для наиболее интенсивной излучаемой ею зеленой линии (X = 546 нм, АХ = 10 нм). Чтобы получить дифракционно-ограниченный пучок света, можно воспользоваться схемой, показанной на рис. 7.9. Телесный угол света, излучаемого точечным отверстием и собираемого линзой L, равен Й = = я )2/4р, а площадь излучающей поверхности А=псР/4. Поскольку яркость изображения лампы в плоскости диафрагмы не может быть больше яркости самой лампы, выходная мощность пучка равна по крайней мере [c.471]

Используя устройство, показанное на рис. 7.9, можно добиться того, чтобы два пучка (от лазера и от ртутной лампы) имели одну н ту же степень пространственной когерентности. Чтобы получить ту же самую степень временной когерентности, в устройство на рис. 7.9 необходимо ввести фильтр, который пропускал бы только в очень узкой полосе частот, совпадающей с полосой частот генерации AvreH Не—Ые-лазера. Будем считать, что ширина полосы генерации лазера AvreH I кГц. Поскольку ширина линии излучения рассматриваемой ртутной лампы Av= = 10 Гц, благодаря фильтрации выходная мощность уменьшается еще более чем на десять порядков величины (теперь Ю- Вт). Напомним, что первоначальная мощность лампы равнялась 100 Вт Это также показывает, насколько более сложно получить явление интерференции света (для осуществления которой требуются источники света высокой когерентности), применяя некогерентные источники света. [c.472]

До сих пор мы рассматривали одномодовое одночастотное излучение, возбуждаемое либо когерентным, либо некогерентным источником, либо обоими сразу. Реально, однако, на практике не существует пока оптических фильтров, позволяющих выделить одну моду разработка таких фильтров представля ет очень сложную задачу. На выходе реальных фотодетекторов будет иметь место поток фотоэлектронов, вызванный когерентным сигналом и многомодовым шумовым излучением статистические характеристики такого излучения будут отличаться от характеристик одномодового излучения. [c.46]

Нелинейная регистрация спеклограмм может представлять интерес для спекл-интерферометрии в связи с возможностью управления < стви-тельностью П)ггем использования высших максимумов. В целом же регистрация таких спеклограмм заслуживает внимания с точки зрения записи информации с диффузно рассеивающих носителей, поскольку они допускают восстановление некогерентным источником и, следовательно, устранение шумовой спекл-структ)фы. [c.85]

На рис. 5 приведена геометрия схемы оптического устройства для записи голографической стереомодели сфокусированного изображения. Это устройство аналогично тому, которое использовалось для записи френелевских голографических стереомоделей, за исключением лишь того, что рир-экран теперь заменен голографической фотопластинкой. Хотя стереомодель сфокусированного изображения можно восстановить таким образом, что она будет наблюдаться в такой же системе, как и френелевская модель, но для ее наблюдения лучше использовать белый свет или протяженный некогерентный источник. Разделение изображений достигается либо благодаря эффектам поляризации, либо с помощью углового разделения восстанавливающих пучков. [c.686]

Предыдущий случай позволяет предсказать результат. Рассмотрим зрачок конденсора. Каждая из его точек получает колебания, посылаемые широким источником S, так что освещение оказывается некогерентным. Область когерентности распространяется только на расстояние порядка y klQs (где 0s — угол, под которым виден источник), т. е. на величину, которая может оказаться весьма малой. Однако все происходит так, -как если бы некогерентный источник помещался в зрачке конденсора, и, следовательно, этот случай можно свести к рассмотрен- [c.135]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...