Когерентности условие

Дополненный впоследствии применением преобразования Фурье к формированию изображения объектов с непериодической структурой, подход Аббе проявился в создании многих исключительно важных методов. Как уже упоминалось, они зависят главным образом от рассмотрения фраунгоферовой дифракции с точки зрения пространственных частот и доступности дифракционной картины как математически, так и экспериментально в случае использования когерентных условий. [c.92]

Недостатком обработки при когерентных условиях является то, что здесь мы имеем дело с комплексными амплитудами, не позволяющими использовать в качестве входных устройств систем обработки телевизионные дисплеи или дисплеи на светодиодах. Более того, когерентная обработка имеет тенденцию к помехам из-за шума , создаваемого пылью, царапинами и другими дефектами оптических компонентов. К тому же выходной сигнал таких систем представляется обьино в форме интенсивностей, так что данные о фазе теряются. [c.119]

Так проходит процесс распада пересыщенного твердого раствора в условиях достаточно низких температур. Этот процесс характеризуется образованием когерентных связей между фазами. Если температуру сплава повышать, то вследствие увеличения тепловой подвижности атомов и наличия напряжений на границах раздела когерентных фаз развиваются новые процессы. Когерентная связь разрывается (явление срыва когерентности), метастабильные фазы переходят в устойчивую р-фазу, кристаллики. р-фазы растут, стремясь принять округлую форму. Когда описанные процессы пройдут полностью, структура и фазовый состав станут такими же, как и в случае медленного охлаждения. [c.144]

При определенных условиях метастабильная фаза переходит в стабильную, что сопровождается снижением свободной энергии. Этот переход обычно ведет к нарушению когерентной связи решеток и образованию обычной межфазной границы (рис. 65). [c.105]

При изотермическом превращении в условиях средних температур происходит рост отдельных кристаллов в продольном и поперечном направлениях, однако скорости роста значительно ниже, чем при мартенситном превращении. Возникновение рельефа на полированной поверхности шлифа указывает на то, что а-фаза когерентно связана с аустенитом, а переход у->а происходит вследствие упорядоченного перераспределения атомов подобно мартенситному превращению. [c.106]

Третье превращение при отпуске, протекающее в интервале температур 300—400° С, связано с интенсивным ростом кристаллов карбида. До 350 °С этот рост происходит без нарушения когерентности карбида с окружающим твердым раствором (а-фазой). Выше 350° С кристаллы карбида увеличиваются (процесс коагуляции) до таких размеров, когда напряжения достаточны, чтобы энергия искажения стала больше энергии образования границы раздела. Вследствие этого когерентность нарушается между фазами возникают поверхности раздела кристаллы карбида и блоки мозаики а-фазы обособляются. При температурах выше 400° С блоки а-фазы снова увеличиваются, поскольку в этих условиях интенсивно проходят процессы диффузии. [c.109]

Наряду с вынужденным излучением света атомами, находящимися на верхнем уровне е , происходит резонансное поглощение энергии атомами, находящимися на нижнем уровне е . При этом атом поглощает световой квант и переходит на уровень е , что препятствует генерации света. Для генерации когерентного света необходимо, чтобы число атомов на верхнем уровне Ей было больше числа атомов на нижнем уровне e , между которыми происходит переход. В естественных условиях на более высоком уровне при любой температуре всегда меньше частиц, чем на более низком. Для возбуждения когерентного излучения надо принять специальные меры, чтобы из двух выбранных уровней верхний был заселен больше, чем нижний. Такое состояние вещества в физике называется активным или состоянием [c.119]

Выполнение этих условий позволяет создавать систему, способную генерировать когерентное световое излучение. Такая система получила название оптический квантовый генератор (ОКГ) или лазер. [c.120]

Когерентная волна. Условие синхронизма, очевидно, может удовлетворяться только при отсутствии дисперсии среды. Поскольку во всех реальных средах имеет место дисперсия, то условие синхронизма будет удовлетворяться только на ограниченных расстояниях. Как правило, фазовые соотношения считают нарушенными, когда сдвиг фаз равен или превышает по величине л, т. е. Дф 5-л. Если в выражение I, определенное из (18.18), вместо Аф подставить л, то полученная величина / есть длина пути луча в среде, в пределах которого сохраняется фазовое соотношение между волнами поляризации и второй гармоникой. Эту длину, равную [c.404]

Когерентность. Интерференция волн возможна только при выполнении условия когерентности. Слово когерентность означает согласованность. Когерентными называются колебания с одинаковой частотой и постоянной во времени разностью фаз. [c.229]

Очевидно, что два гармонических колебания одной частоты всегда когерентны. Гармонические колебания порождают монохроматические волны., способные интерферировать. Равенство частот интерферирующих волн ( i = Ы2) и неперпендикулярность векторов El и Е2 служат дополнительными требованиями, превращающими необходимое условие (5. 5) в достаточное. Правда, следует учитывать, что при oj (02 (точнее, при oi — Ш2 = 5<а, где Soi Ш1, и лю Юг) все же может наблюдаться нестационарная интерференционная картина (биения). Вопрос об интерференции неполяризованных колебаний подробно исследован в 5.4. [c.178]

Ранее уже указывалось, что в оптике обычно приходится иметь дело не с монохроматическими волнами, а с цугами волн, являющимися отрезками синусоид. Чем меньше интервал времени т, в течение которого длится исходное колебание, тем больше отличается от монохроматической порождаемая им волна. Таким образом, чрезвычайно важным оказывается изучение свойств квазимонохроматических волн, которые можно охарактеризовать во введенных выше терминах как частично когерентные, т.е. видимость создаваемых ими интерференционных картин отвечает условию О < К < 1. [c.185]

Условимся обозначать Ут(АО комплексную степень когерентности, используемую при описании опытов, в которых интерферируют два пучка света, излучаемые точечным источником, и будем называть ее функцией временной когерентности. Оче видно, что у II (At) характеризует корреляцию между колебаниями в одной точке в разные промежутки времени, т.е. учитывает задержку во времени достижения этой точки одним из интерферирующих пучков. В следующем параграфе мы ознакомимся с понятием пространственной когерентности, которую будем обозначать У12(А0 или 712(0)- [c.193]

Эти условия в общем случае должны выполняться, так как колебания Е х и Ех, (или соответственно Еу и Еу ) когерентны. Однако для того, чтобы на экране наблюдалась стационарная суммарная картина (V О), необходимо также, чтобы максимумы одной системы полос не совпадали с минимумами другой. Из равенств (5.33) и ( 5.34) следует, что, кроме неравенства нулю каждого из интерференционных членов для возникновения интерференции нужно еще потребовать, чтобы и их сумма была отлична от нуля [c.204]

Вообще говоря, для выполнения условия (5.35) достаточно, чтобы лишь один из интерференционных членов был отличен от нуля. Если при некоторых условиях эксперимента когерентность одной из взаимно ортогональных составляющих суммарной картины мала или интенсивность компонент Е и Еу существенно различна (что, например, возможно при исследовании частично [c.204]

Эти оценки показывают, почему в методе Юнга необходима входная щель, фактически задающая условия частичной когерентности, а все попытки наблюдать интерференцию на двух [c.309]

Заметим, что такие вынужденные переходы при выполнении некоторых дополнительных условий приводят к когерентному [c.428]

Описанное распределение интенсивностей представляет собой интерференционную картину, соответствующую интерференции двух когерентных волн с начальной разностью фаз, равной нулю. Если бы начальная разность фаз отличалась от нуля, то мы имели бы такую же картину, в которой, однако, темные и светлые полосы принимают некое промежуточное положение, зависящее от ср. Действительно, в этом общем случае условие, например, максимума интенсивности в интерференционной картине имеет вид [c.67]

Для ряда сплавов было установлено, что менее благородные металлы Me (Са, Сг, Si, Ti, Li и Mn в меди) образуют легко различимые отдельные слои (прилегающие к поверхности сплава), на которых образуется окисел более благородного легируемого металла Mt (закиси меди Си О). Для того чтобы эти промежуточные слои оказывали защитное действие, необходимо выполнение следующих условий-. I) промежуточный слой должен образовывать когерентное (сцепленное) покрытие на металле без образования таких дополнительных каналов диффузии, как трещины или проницаемые межзеренные границы 2) скорости диффузии катионов (Ме"+ и М "+) и анионов в этом слое должны быть малы 3) пов.ерхност-пые окислы не должны образовывать легкоплавких эвтектик. [c.108]

Со времени зарождения квантовой теории излучения черного тела вопрос о том, насколько хорощо уравнения Планка и Стефана — Больцмана описывают плотность энергии внутри реальных, конечных полостей, имеющих полуотражающие стенки, был предметом неоднократных обсуждений. Больщин-ство из них имели место в первые два десятилетия нащего века, однако вопрос закрыт полностью не был, и в последние годы интерес к этой и некоторым другим родственным проблемам возродился. Среди причин возрождения интереса к этому старейшему предмету современной физики можно назвать развитие квантовой оптики, теории частичной когерентности и ее применение к изучению статистических свойств излучения недостаточное понимание процессов теплообмена излучением между близкорасположенными телами при низких температурах и проблему эталонов далекого инфракрасного излучения, для которого длина волны не может считаться малой, а также ряд теоретических проблем, относящихся к статистической механике конечных систем. Хорошим введением к современному обзору в этой области являются работы [2, 3, 5]. Еще в 1911 г. Вейль показал, что требованием о том, чтобы полость являлась прямоугольным параллелепипедом, можно пренебречь при условии, что (У /с)- оо. Он показал также, что в пределе больших объемов или высоких температур число Джинса справедливо для полости любой формы. Позднее на основании результатов работы Вейля были получены асимптотические приближения, где Do(v) являлся просто первым членом ряда, полная сумма которого 0 ) представляла собой среднюю плотность мод. Современные вычисления величины 0 ) [2, 4] с использованием численных методов суммирования первых 10 стоячих волн в полостях простой формы показали, что прежние асим- [c.315]

Процесс нарушения когерентности сопровождается уменьшением напряжений температура его окончания является температурой снятия напряжений II рода (стц)- Одновременно снимаются напряжения III рода(стш). Уменьшение блоков а-фазы происходит не только из-за нарушения когерентности решеток, но и вследствие снятия упругих напряжений в результате пластических сдвигов в микрообластях под воздействием значительных упругих напряжений в условиях повышенной пластичности металла. Температуры, при которых происходит дробление блоков, и соответствующие температуры, при которых изменяются механические свойства, могут изменяться под влиянием упругих напряжений кристаллической решетки, определяемых степенью деформации, содержанием С и легирующих элементов. При третьем превращении могут протекать начальные стадии рекристаллизации твердого раствора (а-фазы), деформированного в результате внутрифазового наклепа. [c.109]

Выражение (4.8) означает, что при постоянстве разности фаз слагаемых колебаний результирующая интенсивность будет отличной (больше плп меньшей в зависимости от конкретного значения разности фаз) от суммы нитенсивностп отдельных колебаний, т. е. возникает явление интерференции. Колебания, удовлетворяющие условиям, при которых разность фаз остается постоянной величиной, называются ко ереитными. Ясно, что колебания, происходяш,ие с разными частотами, не могут быть когерентными. Однако не все колебания, частоты которых одинаковы, являются когерентными. [c.70]

Соотношение (4.37), связьи)ающее апертуру интерференции и размеры протяженного источника, называется условием пространственной когерентности. [c.92]

Остановимся более подробно на генерации второй гармоники. На первый взгляд могло казаться, что с условием возникновения второй гармоники мы уже достаточно знакомь[ и нет особой необходимости более подробно останавливаться на механизме генерации. Действительно, так может казаться HM Hfra на первый взгляд. Возникновение в каких-либо точках среды второй прмоникн еще не означает, что оно приведет к эффективному образованию соответствующей волны. Дело в том, что в отличие от линейной оптики, где из-за неизменности частоты вторичной волны фазовые скорости падающей и вторичной волн одинаковы и, следовательно, вторичные волны когерентны как с первичной, так и между собой. В нашем случае фазовая скорость первичной волны [Уф (ш) = = dn (q))] отличается от фазовой скорости [уф (2 з) = hi (2й))] вторичной. Причиной этому служит дисперсия Ы ( >) ф П 2(ii) света. В результате такого различия вторичные волны, возникшйе [c.403]

Направление синхронизма. На рис. 18.8 показаны сечения поверхностей показателя преломления обыкновенных п 1 = (ш), n i — п (2со)) и необыкновенных (и и п ) волн в кристалле KDP — дигидрофосфата калия для частоты рубинового лазера (индекс 1) и его второй гармоники (индекс 2). Как видно из рис. 18.8, под некоторым углом Оо к оптической оси (0Z) кристалла происходит пересечение эллипсоида п . и сферы п1, что означает п, = пЧ в данном направлении. Поэтому направление, определяемое значением угла я%, является направлением синхронизма. Следовательно, если поляризацию падающей волны подобрать так, чтобы основная волна в кристалле являлась обыкновенной, а кристалл подобрать так, чтобы в нем данная обыкновенная волна возбуждала необыкновенную волну второй гармоники, то в направлении о должно произойти резкое возрастание мощности второй гармоники. В формуле (18.20) не учтена потеря энергии падающей волны на нагревание кристалла и на рассеяние, в результате чего при п (2со) == п (со) длина когере1ггности превращается в бесконечность. Однако в реальных средах всегда возможны подобные потери и поэтому длина когерентности даже при п (2со) — п (со) становится конечной. И в этом случае условие синхронизма является условием наилучшей генерации второй гармоники. [c.406]

Для более наглядного понимания принципа подчинения, рассмотрим действие лазера, порождающего когерентное излучение при достижении критических условий. В докритическом состоянии активные атомы лазера при подаче энергии в систему возбуждаются и испускают отдельные цуги световых волн. Критическое состояние системы достигается в тот момент, когда подаваемая энергия становится когерентной, т.е. она уже не состоит из отдельных некоррелированных цугов волн, а превращается в бесконечную синусоиду. Это означает, что хаос (в виде цугов световых волн) сменяется порядком, причем параметром порядка служит возникаютцая когерентная волна. Она вынуждает атомы осцилировать когерентно, подчиняя их себе (рисунок 1.6, [c.34]

Поставим на пути волн широкую преграду. Опыт показывает, что за преграду волны не распространяются, что опять противоречит принципу Гюйгенса. Для объяснения явлений, наблюдаемых при встрече волн с преградами, французский физик Огюстен Френель (1788—1827) в 1815 г. дополнил принцип Гюйгенса представлениями о когерентности вторичных волн II их интерференции. Отсутствие волн в стороне от направления луча первичной волны за широким отверстием согласно принципу Гюйгенса — Френеля объясняется тем, что вторичные когерентные волны, испускаемые разными участками отверстия, интерферируют между собой. Волны отсутствуют в тех местах, в которых для вторичных волн от разных участков выполняются условия интерференционных минимумов. [c.230]

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]

В 5.6 описаны опыты, в которых исследовалась зависимость видимости интерференционной картины от степени монохрома-гичности излучения, используемого для освещения интерферометра Майкельсона. Эти классические опыты позволили внести простейшие понятия теории когерентности и явились базой дальнейшего развития методов спектроскопии (Фурье-спектроскопия и др.). В последующем изложении мы подробно рассмотрим физический смысл понятий временной и пространственной когерентности, играющих большую роль при выборе оптимальных условий эксперимента по интерференции различных световых потоков. [c.185]

Итак, мы видим, что ряд физических процессов, происходящих в источнике света, определяет наименьший интервал времени, в течение которого фазу и амплитуду квааимонохроматической волны можно считать постоянными. Этот промежуток времени характеризует допустимую временную задержку, в течение которой сохраняется когерентность, т. е. выполняется условие (5.5). Назовем этот промежуток временем когерентности и обозначим его Хког Методы определения Тког обсуждены в 5.6. Для обычных (не лазерных) источников оно равно по порядку величины 10 —10 ° с. [c.188]

Рассмотрим колебания, создаваемые одним и тем же источником в двух различных точках пространства Pj и Р2 Если при каких-то условиях опыта эти колебания окажутся когерентными, то можно найти способ свести эти два колебания снова в одну точку, в которой, очевидно, и должна наблюдаться интер-с1 еренция (рис. 5.12). [c.192]

Условие (5.31) или близкое к нему неравенство нетрудно получить из значительно более простых рассуждений, в которых рассматривается случай, когда полосы, создаваемые одной половиной источника, гасят полосы, создаваемые другой его половиной. Но недостаток таких качественных рассуждений заключается в том, что заранее предполагается существование интерференционных полос от протяженного источника (или от его половины), что не очевидно. Проведенный же расчет привел к однозначному выводу о существовании интерференционных полос при выполнении условия 2dtga> < л/4. Мы получили право использовать синусоидальную идеализацию и для протяженного источника света при выполнении в эксперименте условия (5.31). Конечно, сформулированное ранее ограничение допустимой разности хода (Д < с Гког) остается в силе и при интерференции от протяженных источников света. Таким образом, условие временной когерентности (5.23) дополняется условием пространственной когерентности ( 5.31). [c.202]

Полученный результат можно сформулировать в более общих терминах. Очевидно, что, рассматривая, как накладываются интерференционные картины, создаваемые элементарными источниками ASi, мы исследовали пространственную когерентность той квазимонохроматической волны, которую испускает однородный протяженный источник S. Для данных условий опыта модуль степени когерентности (равный видимости интерференционной картины) меняется по закону (sin л /л , где х = 2ndf dh), и в зависимости от соотношения между размерами источника и условиями наблюдения может принимать любые значения в интервале от О до 1. Степень когерентности можно вычислить непосредственно из выражения (5.9а) для функции корреляции. Общность такого метода, конечно, больше, чем довольно искусственного приема суммирования действия элементарных излучателей, который был применен выше. Но проведенные вычисления видимости суммарной картины представляются более наглядными и простыми. [c.202]

Итак, условия освещения объекта определяются раскрытием 201 объектива осветителя, а разрешение зависит от угла раскрытия 202 объектива микроскопа. Обычно для этих углов справедливо соотношение 2 i < 202, и, если исследование ведется вблизи предела разрешения, можно считать, что любой несамосветя-щийся объект освещен когерентно. [c.340]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...