Когерентный свет

До появления лазеров можно было генерировать когерентные радиоволны, но нельзя было генерировать когерентный свет, и только после создания лазера это стало возможным. [c.118]

По мере осознания необходимости получения мощных источников когерентного света физики исследовали различные способы их генерации и аналогично генерации радиоволн пытались применить для этой цели электронные потоки и объемные резонаторы. Однако размеры резонатора должны быть соизмеримы с длиной волны, что в данном случае трудно осуществимо. Традиционное для радиотехники генерирование колебаний при помощи электронных потоков в данном случае оказалось неосуществимым и получение когерентных электромагнитных колебаний в оптическом диапазоне было осуществлено средствами квантовой электроники. [c.118]

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]

КОГЕРЕНТНОСТЬ СВЕТА КАК ЕГО СПОСОБНОСТЬ К ИНТЕРФЕРЕНЦИИ [c.67]

Один из разделов этой главы посвящен вопросу о дифракции частично когерентного света. Понятие о степени когерентности исследуется в приложении к задаче [c.8]

Вместе с тем стационарная картина интерференции пучков света, прошедшего через две щели (без всякого дополнительного устройства), легко наблюдается при освещении их излучением лазера. Этот опыт доказывает, что в данном случае допустима синусоидальная идеализация, принятая в проведенном выше расчете, и лазер представляет собой источник пространственно когерентного света, эквивалентного точечному источнику света с концентрацией потока энергии вдоль оси резонатора (гауссов пучок см. рис. 1.7). [c.183]

Аналогичная ситуация имеет место при некогерентном освещении правильной структуры, так как и в этом случае разность фаз между дифрагировавшими пучками также непостоянна. При использовании частично когерентного света (например, в случае протяженного источника, находящегося в фокальной [c.290]

ДИФРАКЦИЯ ЧАСТИЧНО КОГЕРЕНТНОГО СВЕТА ОПЫТ ЮНГА [c.304]

При освещении двух отверстий излучением протяженного источника света видимость дифракционной картины ухудшится. Это дифракция частично когерентного света (О < F < 1), описанию которой и посвящено последующее изложение. Пользуясь введенными ранее терминами, укажем, что в данном случае изучается пространственная когерентность. [c.305]

Вспоминая рис. 5.5, на котором сопоставлены результаты интерференции двух монохроматических и двух квазимонохроматических волн, можно оценить, как видоизменится при использовании частично когерентного света картина дифракции на двух щелях V = 1), представленная на рис. 6.4(3. Очевидно, что если V < 1, то максимумы будут по величине меньше, а минимумы отличны от нуля (рис. 6.47). Приводимые ниже расчеты должны подтвердить справедливость этого качественного рассмотрения. [c.306]

Рассмотрим случай интерференции двух таких пучков одинаковой суммарной интенсивности, в состав которых входит доля когерентного света у. Тогда интенсивность каждого светового пучка можно записать в виде Ь — уЬ т — у)Ь- Здесь первое слагаемое в правой части выражает интенсивность когерентного света, входящего в состав этих пучков, второе — интенсивность некогерентного света. Переменную составляющую освещенности интерференционной картины создает только когерентная часть колебаний, и поэтому вместо (13.3) получим [c.68]

Таким образом, параметр видимости интерференционной картины оказывается непосредственно равным доле когерентного света, присутствующего в интерферирующих световых пучках. Следовательно, измерение видимости картины позволяет в таких случаях определить долю интенсивности когерентных составляющих этих световых пучков. В более общем виде вопрос о частично когерентном свете специально рассматривается в 22. [c.69]

Частично когерентный свет [c.94]

Первое слагаемое в правой части этого соотношения отвечает когерентному сложению колебаний с интенсивностями у (т) у (т)/2 и разностью фаз ф (т), второе слагаемое — полностью некогерентному сложению колебаний с интенсивностями [1 —у (t)1/i, [1 — у (xjl/.j. Можно считать поэтому, что свет в точке М интерференционной картины как бы состоит из когерентной и некогерентной частей, причем доля когерентного света равна у (т). Обсуждаемое соотношение уже было получено в 13 с помощью элементарных соображений, основанных на представлении о разделении света интерферирующих пучков на когерентную и некогерентную части (ср. (13.5)). Анализ, проведенный в данном параграфе, устанавливает точный смысл такого разделения. [c.96]

Рассмотрим когерентность света в плоскости щели 5 (см. рис. 9.5), обусловленную действием всего протяженного источника. Согласно сказанному в 22 область когерентности в указанной плоскости имеет размер 2/ког = Я/2а, где 2а — угловые размеры источника. Если 2/ког Ь, то все точки щели почти полностью когерентны, и картина в плоскости экрана ЕЕ будет практически совпадать [c.181]

Х/2/ког = 2а, т. е. будет совпадать с угловыми размерами источника (см. рис. 9.6, а). Таким образом, применение понятия частичной пространственной когерентности света приводит нас к уже полученным выводам, что было, разумеется, заранее очевидно. [c.182]

Пунктирная кривая относится к случаю освещения щелей некогерентным спетом, сплошная кривая — к освещению когерентным светом. О/ = 2 ОВ. [c.193]

До сих пор мы предполагали, что излучение, применяемое в качестве опорной и просвечивающей волны, равно как и для освещения объектов, вполне когерентно. Однако абсолютно когерентного света не существует, и естественно возникает вопрос о выяснении необходимых требований, которым должен удовлетворять источник излучения. [c.259]

Спекл-интерферометрия, также как и голографическая-интерферометрия, где для освещения обычно используют лазерные источники, позволяет измерять смещения (статические и динамические) и исследовать форму оптически грубой поверхности с чувствительностью порядка длины волны света. По.этому новые интерферометрические методы можно рассматривать как перенос методов классической интерферометрии на широкий класс объектов и систем, которые находились ранее за их пределами. Спекл-интерферометрия развивалась на принципах голографической интерферометрии и базируется на спекл-эффекте, который приводит к формированию случайной интерференционной картины, наблюдаемой при рассеянии когерентного света на оптически грубой поверхности. [c.33]

В каждой установке для получения голограмм можно выделить объект, источник когерентного света (лазер), регистрирующую среду и различные вспомогательные оптические. элементы. Как правило, в голографической схеме [c.38]

Луч когерентного света от лазерного источника излучения / направляется на коллиматор 2, на выходе которого формируется плоская световая волна. Полупрозрачное зеркало 3 разделяет. эту волну на две, отражая часть излучения под углом 45 к оптической оси на зеркало 0 и далее на. экран 7. Прошедшая через зеркало 3 волна попадает на линзу 4, в фокусе которой установлена точечная диафрагма 6. Зеркало 5 и полупрозрачное зеркало 9 служат для совмещения первой и второй волн вдоль одной оптической оси. На. экране 7 наблюдают интерференцию обеих волн. Такая оптическая схема интерферометра представляет собой модернизированный интерферометр Маха-Цендера. [c.100]

Перина Я. Когерентность света. М. Мнр, 1974. [c.341]

Обычно явление интерференции изучается при взаимодействии достаточно интенсивных когерентных свето- [c.166]

Явление генерации кратных, суммарных и разностных гармоник имеет практическое применение. В лазерной технике удвоение частоты излучения или смешение излучений двух лазеров в нелинейной среде позволяет получать мощный поток когерентного света в области спектра, отличной от исходной. Например, удвоение частоты излучения лазеров на красителях, генерирующих в видимой области спектра, позволяет плавно перестраивать частоты в ультрафиолетовой области. Особый интерес представляет собой преобразование инфракрасного излучения в видимое. Так, смешение излучений с Я,1 = 4 мкм и [c.307]

Таким образом, повышение степени когерентности излучения предполагает избирательность заселения фотонных состояний, когда в определенных немногих состояниях сосредоточены почти все фотоны, а в остальных состояниях фотонов фактически нет. Чем жестче реализована такая избирательность, тем выше степень когерентности света. [c.86]

КОГЕРЕНТНОСТЬ СВЕТА В КВАНТОВОЙ ОПТИКЕ Беседа. Небольшой предварительный диалог 287 13.1. Интерференционные опыты. Когерентность первого и более высоких порядков 289 13.2. Флуктуации числа фотонов 293 13.3. Состояния квантованного поля излучения [c.239]

Переходя к рассмотрению теоретических основ квантовой оптики, остановимся на двух группах вопросов. Первая включает в себя вопросы, связанные с расчетом вероятностей оптических переходов (однофотонных и многофотонных). Вторая связана с рассмотрением когерентности света в квантовой оптике. Здесь дается, в частности, краткий анализ различных состояний квантованного поля излучения, [c.241]

КОГЕРЕНТНОСТЬ СВЕТА В КВАНТОВОЙ ОПТИКЕ [c.287]

ЧИТАТЕЛЬ. Припоминаю, что в 3.4 шел разговор о связи степени когерентности света с избирательностью фотонных состояний. [c.287]

Перина Я- Когерентность света / Пор. с англ.— М. Мир, 1974— 3G8 с, [c.303]

Дифракция света от двух щелей. При рассмотрении дифракции плоской световой волны от щели мы видели, что распределение интенсивности на экране определяется направлением дифрагированных лучей. Это означает, что перемещение щели паралельно самой себе влево и вправо по экрану 5, (см. рис. 6.17) не приводит к какому-либо изменению дифракционной картины. Следовательно, если на з <ране Эх сделать еще одну щель, параллельную первой, такой же ширины h, то картины, создаваемые на экране каждой щелью в отдельности, будут совершенно одинаковыми. Результирующую картину можрю определить путем слол<ения этих двух картин с учетом взаимной интерференции волн, идущих от обеих щелей. Направим параллельный пучок когерентного света на непрозрачный экран с двумя идентичными щелями шириной Ь, отстоящими друг от друга на расстоянии а (рис. 6.24). Очевидно, в тех направлениях, в которых ни одна из щелей не распространяет [c.143]

Но, как уже указывалось, может иметь место промежуточный случай — на экране наблюдается интерференционная картина, но ее качество хуже, чем при когерентном освешении. Тогда функция видимости больше нуля, но меньше единицы (О < F < 1). Назовем два источника света, создающих такую картину интерференции, частично когерентными. В дальнейшем последнему случаю будет уделяться наибольшее внимание. Заметим, что иногда практикуется представление частично когерентного света [c.184]

Фактически здесь рассмотрены различные варианты опыта Юнга. Понятие частично когерентного света позволит оценить допустимые угловые размеры источника света, освещаюш,его два отверстия, и выяснить, как зависят эти размеры от расстояния между ними. Мы увидим, почему на первый взгляд простой опыт следует описывать с использованием представлений и об интерференции, и о дифракции частично когерентного света. [c.304]

Дифракции чистично когерентного света на двух круглых отверстиях [c.312]

Не отмечая здесь некоторых изменений в прежнем тексте учебника, укажем лишь (следуя содержанию книги) наиболее существенные дополнения и их авторов. В главу IV введен параграф, посвященный развитию учения о когерентности света ( 22, написан Г. П. Мотулевич при участии Т. И. Кузнецовой). В главу IX добавлен параграф о свойствах гауссовых пучков ( 43, С. Г. Раутиан). Включена новая глава XI, в которой изложены [c.9]

Дело здесь обстоит так же, как и в рассмотренном выше случае интерференции световых пучков равной интенсивности, в состав которых входит доля некогерентного света. В 13 было показано, что видимость ингерференционной картины V равна доле когерентного света 7, входящей в состав интерферирующих световых пучков (см. (13.6)). [c.85]

Распространение указанных выводов на самосветящиеся объекты (отсутствие когерентности) особенно важно потому, что и при осве-пщнном объекте далеко не всегда имеет место полная когерентность. Точки освещенного объекта посылают вполне когерентный свет только в том случае, если угловые размеры источника настолько малы, что угол, под которым он виден из места расположения предмета, мал по сравнению с Я/с(, где X — длина световой волны, а — расстояние между освещаемыми точками объекта. Действительно, в этом случае волны, доходящие от разных точек источника до освещаемых точек, имеют различие в фазах, малое по сравнению с 2я (см. упражнение 129), так что интерференция волн, рассеиваемых нашими точками, даст практически один и тот же эффект, от какой бы точки источника ни пришла освещающая волна (когерентность). Наоборот, когда угловые размеры источника велики по сравнению с Х1с1, то свет, приходящий к освещаемым точкам от разных точек источника, будет иметь всевозможные разности фаз от нуля до 2я, и, следовательно, рассеянные нашими точками волны могут давать самые разнообразные интерференционные картины (некогерентность). При промежуточных размерах источника когерентность будет осуществляться в большей или меньшей мере. В реальных условиях освещение объекта в микроскопе производится широкими пучками лучей, и полная когерентность, как правило, не имеет места. [c.355]

Явления генерации кратных, разностных и суммарных гармоник нашли многочисленные научно-технические применения. Ценность этих явлений для лазерной техники обусловлена тем, что удвоение частоты лазерного излучения или смешивание излучений двух лазеров в нелинейной среде позволяет получать мощный поток когерентного света в области спектра, отличной от исходной. Например, удвоение частоты излучения лазеров на красителях, генерирующих в видимой области спектра (см. 231), обеспечивает когерентное излучение с плавной перестройкой частоты в ультрафиолетовой области. Особый интерес представляет смешивание инфракрасного излучения со светом мощных лазеров (рубинового или неодимового). Дело в том, что приемники инфракрасного излучения значительно уступают по чувствительности и инерционности приемникам, применяемым в видимой и ультрафиолетовой областях. В инфракрасной области очень плохо разработана фотография. Смешивание же излучения, например, с Я, = 4 мкм и 0,694 мкм (рубиновый лазер) дает желтый свет с длиной волны 0,591 мкм, который можно регистрировать и визуально, и фотографически, и с помощью фотоумножителя. Таким способом удается регистрировать даже слабое тепловое излучение. [c.845]

Голограмма Фурье является оптимальным пространственным фильтром. Такой фильтр обладает свойством распознавать тот транспарант, с которого фильтр был изготовлен, создавая в плоскости изображения яркие точки — оптические сигналы опознавания. Для этого транспарант помещают в фокальную плоскость линзы Л слева (плоскость /, см. рис. 16), а по дру1 ую сторону линзы, также в фокальной плоскости (частотная плоскость 2) устанавливают голографический пространственный фильтр какой-либо его части. Если теперь транспарант осветить когерентным светом, то в середине фокальной плоскости. ( линзы Л2 (за счет нулевого порядка) можно по-прежнему. 52 [c.52]

Голографические компенсаторы представляют большой интерес для решения проблемы получения изображений в когерентном свете с использованием для передачи оптических сигналов световолоконных жгутов и шайб. Однако они имеют существенный недостаток — непригодны, если искажающая среда нестационарна (как, например, турбулентная атмосфера). Для этого случая разработаны методы, не требующие применения голо-графических компенсаторов. Они основаны на том, что при получении голограммы объекта, наблюдаемого через нестационарную искажающую среду, опорный и объектный пучки искажаются в равной степени, так как их с помощью специальных мер пропускают практически по одному и тому же пути. Поскольку искажения обоих пучков одинаковы, они никак не отразятся на получаемой голо- [c.55]

Синтез голограммы включает обычно четыре зтапа. На первом. этапе рассчитывают параметры световой волны амплитуда и фаза) при распространении ее от объекта к голограмме. При. этом исходят из того, что объект, освещенный когерентным светом, может быть адекватно описан ограниченной совокупностью точек, рассеивающих свет. Второй. этап состоит в том, что амплитуду и фазу кодируют с 1К)мощью действительной неотрицательной функции, 1 рафическое отображение которой и представляет собой синтезированную голограмму. Результирующая информация записывается в памяти вычислительной машины и на третьем. этапе отображается на выходном устройстве ЭВМ—графопостроителе или электронно-лучевой трубке, что. дает увеличенное изображение голограммы. Увеличение необходимо вследствие недостаточного разрешения печатных и отображаЮ1Цих устройств. На последнем — четвертом. этапе полученный на ЭВМ рисунок 10Л01 раммы уменьшается оптическим методом до размеров, соответствующих длине волны, использованной при расчете, и регистрируется фотографически в виде транспаранта (который представляет собой синтезированную голограмму). Если полученную таким образом голограмму осветить когерентным светом (от лазера), то восстановится изображение объекта. [c.69]

Поверхность любого изделия имеет только для нее одной характерную микроструктуру, при освещении которой когерентным светом наблюдается спекл-структура. Если зарегистрировать голографическую интерферограмму деформации поверхности методом двух жспозиций, причем между двумя. экспозициями повредить часть поверхности, т. е. нарушить ее микроструктуру, то при восстановлении интерферограммы в поврежденных местах будут отсутствовать интерференционные полосы. Это происходит из-за того, что интерферировать между собой способны только сходственные точки, точки поверхности, которые отражали свет во время пепвой и второй экспозиций. [c.111]

ЧИТАТЕЛЬ. Когерентность света характеризует его способность к интерференции. Чем выше Ьтепень когерентности, тем контрастнее картина интерференционных полос, наблюдаемая в известном опыте Юнга. Казалось бы, подобные вопросы должны рассматриваться в рамках не квантовой, а волновой оптики. [c.287]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...