Интерференция световых волн

Если на голограмме записана объектная волна в пределах большого телесного угла, то с её помощью можно восстановить картину интерференции световых волн, рассеянных объектом в разных направлениях, что необходимо, напр., для исследования пространственно неоднородных распределений показателя преломления прозрачных объектов, а также при изучении деформаций тел сложной формы. [c.506]

В приёмниках на основе фазовой модуляции света приём звука осуществляется с помощью интерферометрия. схем (Маха — Цендера, Майкельсона, Фабри — Перо и др.) благодаря интерференции световых волн, по-разному промодулированных звуком. Изменение фазы световой олны Дф происходит в результате изменения эфф. показателя преломления Пдф и длины световода L под действием звукового давления р [c.461]

Кроме того, применяют основанные на интерференции световых волн газовых смесей шахтные интерферометры ШИ-З и ШИ-5, устанавливают содержание метана и углекислого газа, и прибор ОВ-2301, определяющий содержание метана в воздухе, а также ультразвуковой газовый индикатор УЗГ-1, устанавливающий содержание метана, п ряд конструкций газосигнализаторов электрический СГГ-В-2Б для определения метана и акустические для определения содержания метана, окиси углерода и углекислого газа в газовых смесях [24 37]. [c.381]

Метод интерферометра, основанный на явлении интерференции световых волн. Если две поверхности поместить параллельно на небольшом расстоянии друг от друга и осветить монохрома- [c.85]

Метод интерференции световых волн, как уже упоминалось, позволяет осуществить эту передачу. Пользуясь методом совпадения дробных частей порядков интерференции, если известно точно значение длин волн и приближенно разность хода, можно уточнить значение порядка интерференции, получить точно размер эталона Фабри и Перо, концевой или штриховой меры и, таким образом, передать значение естественного эталона искусственным и, далее — до изделий заводов и фабрик. [c.73]

Переходя от фундаментальных явлений непосредственно к голографии, необходимо прежде всего подчеркнуть, что голография не относится к разряду технических достижений, т. е. не является некоторой сложной искусственной комбинацией известных законов природы, рассчитанной на получение заранее заданного положительного эффекта. По существу история разработки голограммного метода — это история последовательного открытия различных сторон некоторого единого объективно существующего явления реального мира. Это явление, обнаруживающее удивительную способность волновых полей отображать с недостижимой ранее степенью объективности материальные предметы, по своей научной значимости ничуть пе менее важно, чем, например, явление интерференции световых волн. Несмотря на то, что это явление лежит в основе голографии и всех ее приложений, определенного названия оно до сих пор не получило, отчасти как в силу молодости самой голографии, так и вследствие несколько излишнего практицизма, когда сильный интерес к следствиям идет в ущерб интересу к первопричине. Оставляя вопросы терминологии временно в стороне, перейдем к рассмотрению сущности этого явления. [c.47]

Более точное определение и более полное раскрытие содержания понятия временной когерентности возможно при рассмотрении интерференции световых волн в интерферометре, предложенном впервые Майкельсоном [5.15]. [c.156]

На рисунке 10.71 показана зависимость ошибки восстановления фазы А от отношения сигнал/шум 8 для интерферограммы, полученной в результате интерференции световой волны с фазой (10.166) и плоской световой волны, падающей пер- [c.672]

Действительно, оба метода базируются на общем физическом принципе — возбуждении колебаний поверхности изделия и визуализации этих колебаний. Отличие состоит лишь в способе визуализации в акустико-топографическом методе — с помощью мелкодисперсного порошка, в голографическом — с помощью интерференции световых волн. [c.222]

Т. е. вся зависимость от числа ям N сводится к замене в выражениях для/-1 = -г,1 =-г радиационного затухания Го наЛ о и к умножению получающегося таким образом коэффициента пропускания на знакопеременный множитель (-1). Заметим, что в области частот, где М кс1 - тг]> 1, конструктивная интерференция световых волн нарушается и формула (3.191) неприменима. [c.120]

Интерференция световых волн [c.224]

Дифракция. Отклонение света от прямолинейного распространения, за исключением отражения и прелом.ления, называют дифракцией. На рис. 72 приводится схематическое изображение длинной узкой щели, с помощью которой можно обнаружить явление дифракции. Свет падает нормально к поверхности, в которой расположена щель. Проходя через эту щель, световые лучи отклоняются от прямолинейного распространения, и в результате последующего наложения (интерференции) световых волн на экране будут наблюдаться светлые и темные полосы. [c.161]

Поглощение света с точки зрения классической теории. Под действием электрического поля световой волны с круговой частотой со отрицательно заряженные электроны атомов и молекул смещаются относительно положительно заряженных ядер, совершая гармоническое колебательное движение с частотой, равной частоте действующего поля. Колеблющийся электрон, превращаясь в источник, сам излучает вторичные волны. В результате интерференции /j падающей волны со вторичной в среде возникает волна с амплитудой, отличной от амплитуды вынуждающего поля. Поскольку интенсивность есть величина. Рис. 11.10 прямо пропорциональная квадрату амплитуды, то соответственно изменится и интенсивность излучения, распространяющегося в среде другими словами, не вся поглощенная атомами и молекулами среды энергия возвращается в виде излучения — произойдет поглощение. Поглощенная энергия может превратиться в другие виды энергии. В частности, в результате столкновения атомов и молекул поглощенная энергия может превратиться в энергию хаотического движения — тепловую. [c.279]

Существенный прогресс в истолковании явления интерференции связан с именами Френеля, Юнга и других выдающихся физиков, работавших в начале XIX в. Развитая ими волновая теория, согласно которой световые волны представляют собой возмущения, распространяющиеся в мировом эфире, в этот период достигла наибольшего успеха, хотя исследование некоторых проблем (например, интерференции поляризованных лучей) требовало очень сложных построений и необычных гипотез о свойствах эфира. [c.175]

В этом случае для получения двух систем волн используют законы отражения и преломления. Обычно наблюдается интерференция между волнами, исходящими из действительного и мнимого изображений источника, или между волнами, расходящимися из двух мнимых изображений. Такое различие несущественно — волна, исходящая из реального источника, с помощью оптического устройства разделяется на две световые волны, интерферирующие в некоторой области. Использование мнимых изображений служит лишь удобным способом определения области перекрывания волн, где можно наблюдать интерференцию. [c.194]

Различие в скоростях распространения света при одинаковых значениях пройденных путей долмаю приводить к тому, что в лучах 1 и 2, приходящих н точку наблюдения е, колебания ite будут совпадать по фазе. Раакость хода лучей можно определить по наблюдению интерференции световых волн, соответствующих лучам 1 п 2. [c.282]

II приемник, одинаково реагирующий на излучение любой длины ыолны, то наблюдать интерференцию световых волн невозможно, гак как в любой точке экрана, удаленной от оси симметрии на расстояние h = mDX(2l), окажется максимум освещенности в какой-то длине волны Возможность наблюдения интерференционной картины в видимой области невооруженным глазом объясняется тем, что глаз уже явJtяeт я своеобразным монохро-.датором. В среднем человек способен различить две спектральные линии с разностью длин волн Ал = ЮОА. [c.212]

Голографические методы контроля. Методы основаны на интерференции световых волн. Источником световых волн являются оптические квантовые генераторы, позволяющие получать свет с определенной длиной волны (монохроматические волны) и в определенной фазе колебаний (когерентные волны). Использование лазеров (лазерных диодов) позволяет восстанавливать мнимое объемное изображение объекта в целом либо части этого объекта. Фиксируя на детекторе (фотопластинке или экранр монитора) наложенные изображения состояния объектов (например, без нагрузки и под нагрузкой), получают интерференционные картины, которые являются источником информации о наличии дефектов в объектах контроля. При этом интерференционные картины весьма чувствительны к незначительным перемещениям частей поверхности, которые появляются в области концентрации напряжений объекта контроля вследствие наличия в нем дефекта. Метод, основанный на голографический интерференции световых волн, применяется в основном для анализа напряженно-деформированно-го состояния сварных соединений и контроля за остаточными сварочными напряжениями. [c.211]

Спекл-интерференционный метод рассматривается в работе [14] как сопутствующий интерференционно-голографическим методам. Он основан на специфической Интерференции световых волн, рассеянных диффузной поверхностью объекта, обра-Уищей характерную пространственную спекл-структуру. Виброперемещение объ-J Ta приводит к перераспределению спеклов-отдельных ярких зерен структуры, озволяющему получить. ин( ормацию о параметрах вибропроцесса. Основные дан-извлекают из фотографически зарегистрированных усредненных по времени екл-структур с применением соответствующей пространственной фильтрации. Им способом измеряют углы наклона элементов поверхности вблизи оси узловых Максимальные амплитуды оценивают по результатам измерения. [c.131]

Уже в 1827 г., в год торжества волновой теории света, французский физик Ж. Бабине предложил определить единицу длины длиной волны света натрия, соответствующей желтой линии, выделяемой спектроскопом . Ж. Бабине мог говорить только о свете натрия, так как в это время натриевое пламя было почти единственным источником монохроматического света. Реальная же возможность такого использования длины световой волны появилась лишь после 1887 г., когда американский физик Майкельсон разработал первые методы применения явления интерференции световых волн для измерения длины. Классическая работа Майкельсона, выполненная им в Международном бюро мер и весов з 1892—1893 гг., явилась первым сравнением метра с длиной световой волны. В этой работе в качестве источника света Майкельсо-ном была использована специально сконструированная им для этой цели лампа, излучающая спектр кадмия, длина волны крас- [c.6]

Схема опыта Юнга, впервые доказавшего возможность интерференции световых волн, была весьма проста (рис. 9). Монохроматический источник света 5 освещал непрозрачный экран N, в котором имелись два отверстия 5i и 5г, игравшие роль вторичных источников. Источник Si, действуя в отдельности, создавал на белом экране Р равномерно светящийся круг L]. Аналогично источник Sq создавал круг L2. Однако, когда оба источника светили одновременно, возникало поразительное явление область, где круги L] и Lq перекрывались, пересекалась системой темных полос, т. е. свет гасил свет. Это удивительное явление нетрудно объяснить, если вспомнить о том, что свет распространяется при помощи волн. 01казывается, что в темных местах экрана расстояния до ИСТ0ЧНИК01В Si и S2 таковы, что свет от этих источников всегда приходит в противофазе, т. е. гребень волны источника 5i совпадает со впадиной волны источника S2 и наоборот. Естественно, что два равных и взаимно противоположных отклонения нейтрализуют друг друга и свет в этих местах всегда отсутствует. В светлые места экрана волны источников 5i и S2 всегда приходят в одной и той же фазе, т. е. гребень волны источника 5] всегда совпадает с гребнем волны источника S2. В результате колебания светового поля Б таких точках усиливаются. [c.24]

В фоторефрактивных кристаллах фазовая решетка, на которой наблюдается явление энергообмена и перекачки фазы, сама является результатом записи картины интерференции световых волн S и R, распространяющихся в объеме среды. В результате здесь мы имеем дело с довольно сложным процессом, в котором интерференционная картина влияет на фазовую решетку (посредством непрерывно происходящей записи), а последняя влияет на интерференционную картину (благодаря взаимной дифракции световых пучков на записываемой решетке). Подобный процесс дифракции двух записывающих световых волн на записываемой объемной голограмме в динамической голографической среде называется самодифракцией или двухволновым (двухпучковым) взаимодействием. [c.108]

Еще более существенным образом задача упрощается в случае стационарного режима самодифракции, когда и рассматриваемое световое поле (представляющее собой картину интерференции световых волн R и 5), и фазовая решетка достигают некоторых стационарных взаимосогласованных состояний. В исходной системе уравнений (6.7) это означает исключение зависимостей R, S я к от времени. Рассмотрением именно этого важного случая мы здесь и ограничимся. [c.109]

Все эти отверстия испускают когерентные световые волны. Поскольку отверстия очень малы, пятна дифрагировавшего на них света в плоскости наблюдения Е велики. Вследствие интерференции световых волн в плоскости Е2 будет наблюдаться спекл-структура, состоящая из ярких мелких пят-нышек. [c.30]

Наблюдать интерференцию световых волн можно лишь при пределенных условиях. Для получения когерентных колебаний на практике используют различные способы деления одного первичного пучка на два и более. Это деление можно осушествить путем расшепления пучка при частичном отражении света (деление амплитуды волны), с помошью установки диафрагм на пути распространения пучка (деление фронта волны), образованием интерферирующих пучков при двойном лучепреломлении (поляризационное деление пучка). Все названные случаи получения когерентных пучков рассмотрены далее. [c.103]

На рис. 10.676" показана интерферограмма, полученная в результате интерференции световой волны с фазой (10.166) и плоской световой волны, падающей перпендикулярно плоскости регистра1щи. Размер области регистрации 2 мм. Затем методом, описанным выше, были получены поле направлений интерферограммы, показанное на рис. 10.67е, и поле частот, рис. 10.67г. На последней стадии эксперимента из полученных ПН и ПЧ восстанавливается фаза, рис. 10.67Л [c.670]

Рис. 10.71. Зависимость Д от отношения сигнал/шум 5, при восстановлении фазы по интерферограмме, полученной в результате интерференции световой волны с фазой (10.166) ш плоской световой волны, падающей перпеидикулярно плоскости регистрации

Рассеяние света средой. При Р. с. средой, к-рую можно рассматривать как совокупность образующих ее частиц, существенную роль приобретают 2 указанных выше кооперативных эффекта — взаимное облучение частиц рассеянным ими светом и интерференция световых волн, рассеянных различными частицами. Оба эффекта, неразрывно связанные между собой, зависят от взаимного расположения частиц, ибо им определяются фазовые соотношения между световыми волнами, рассеянными различными частицами. Если положения частиц строго фиксированы, то фазовые соотношения неизменны во времени и как внутри, так и во вне среды образуется стационарная, ио (вследствие больиюго числа частиц) быстро переменная в пространстве интерференционная картипа, [c.354]

Интерферометры. Действие этих приборов основано на использовании явления интерференции световых волн. Интерферометры для линейных измерений делят на контактные и бесконтактные. Контактные интерферометры, разработанные И. Т. Уверским, имеют переменную (регулируемую) цену деления от 0,05 до 0,2 мкм. Они бывают вертикальные (ИКПВ) и горизонтальные (ИКПГ). Оба типа имеют одинаковые интерференционные трубки (рис. 6.15). В интерферометре свет от лампы 1 направляется конденсором 2 через диафрагму 3 на полупрозрачную разделительную пластину 6. Часть лучей, пройдя через пластину 6 и компенсатор 11, отразится от зеркала 12, закрепленного на верхнем конце измерительного стержня 13, и через компенсатор 11 вновь вернется к пластине 6. Другая часть пучка света, отразившись от рабочей поверхности разделительной пластины 6, попадет на зеркало 5 и после отражения также возвратится к пластине 6. Таким образом, на рабочей поверхности пластины 6 обе части пучка света интерферируют при небольшой разности хода. [c.101]

Воспроизведение с носителя информации в виде последователь-1Ь х микроуглублений основано на интерференции световых волн, отраженных от дна микроуглублений и от соседних с ними участков поверхности. Глубину микроуглублений выбирают таким образом, чтобы оптическая разность хода световых волн длиной Я, отраженных от дна микроуглублений и поверхности, составляла Я/4. Тогда [c.146]

Миниатюризация является одной из основных тенденций развития средств вычислительной техники, и здесь достигнуты поразительные успехи. Например, процессоры у первых ЭВМ занимали целые комнаты, а теперь могут уместиться в спичечной коробке и обладают большими возможностями. И наконец, в стране и за рубежом ведутся интенсивные работы по созданию машин пятого поколения. Их отличительной чертой будет использование новых физических пришщпов построения элементной базы, например дифракции и интерференции световых волн, принципов лазерной техники и т. д. Предполагается резко увеличить возможности ЭВМ и приблизить их к интеллекту человека. Развитие вычислительной техники ставит большие проблемы научного и технического характера и требует больших затрат. Однако они экономически целесообразны. Так, за годы развития ЭВМ их скорость возросла по сравнению с ручным счетом в 100 млн, раз при стоимости одной машинной операции в 100 тыс. раз меньше стоимости одной операции рзгчного счета. [c.103]

В соответствии с принципом Гюйгенса — Френеля фронт любой волны от источника а можно представить как совокупность источников вторичных световых волн (рис. 31, б). В этом случае интенсивность света в пространстве вокруг точечного источника можнс определить как результаты интерференции световых волн, идущих от совокупности когерентных вторичных источников, непрерывно заполняющих волновую поверхность. [c.62]

Законы преломления и отражения, определяя направления отраженного и преломленного лучей, не дают никаких сведений об интенсивностях и фазах. Задачу определения интенсивностей и фаз отраженного и преломленного лучей можно решить, исходя из взаимодействия электромагнитной волны со средой. Согласно электронной теории, под действием электрического поля падающей волны электроны среды приводятся в колебания в такт с возбуждающим полем — световой волной. Колеблющийся электрон при этом излучает электромагнитные волны с частотой, равной частоте возбуждающего поля. Излученные таким образом волны называются вторичными. Вторичные Bojnibi оказываются когерентными как с первичной волной, так и мемаду собой. В результате взаимной интерференции происходит гашение световых волн во всех направлениях, кроме двух — в направлениях преломленного и отраженного лучей. В принципе можно, решая задачу интерференции, определить направления распространения, интенсивности и фазы обоих лучей. Однако решение ее, хотя и привело бы к результатам, согласующимся с опытными данными, представляется довольно сложным. Эту же задачу можно решить более простым путем,- используя систему уравнений Максвелла. [c.45]

Интерференция света относится к явлениям, сыгравшим существенную роль при выяснении природы света. Именно это явление позволило Араго и Френелю не только подтвердить волновую природу света, но также установить поперечиость световых волн. [c.67]

Предположение L I оправдано, как увидим ниже, тем, что вследствие малого значения длины световой волны (порядка 10 см) интерференция будет наблюдаться именно при I < L. При выполне- [c.74]

Рассмотрим случай нормального падения плоской монохроматической и линейно-поляризованной волны на хорошо отражающую поверхность с относительным показателем преломления п> 1. Поглощением света при распространении пренебрежем. Отра)кен-ная световая волна, когерентная с падающей, будет распространяться в противоположном паправленгпг. В результате произо11дет интерференция двух когерентных волн—. падающей и отраженной. Считая, что в световых явлениях основную роль играет электрический вектор, запишем уравнение падающей световой волны, распространяющейся в положительном направлении оси х, в виде [c.96]

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]

Коротко изложим суть современной статистической теории рассеяния света в газах. Будем считать, что неоднородности возникают только благодаря флуктуации плотности в объемах, линейные размеры которых малы по сравнению с длиной волны света. Пусть в некотором малом объеме v случайно (благодаря тепловому движению молекул) собралось число частиц + AiV, где — число частиц в рассматриваемом малом объеме при идеально равномерном распределении молекул в пространстве, /S.N — флуктуация плотности молекул. В результате такого скопления част1щ рассматриваемый малый объем излучает волну амплитуды Е + Е, где Ео— амплитуда волны, излучаемая тем же объемом с числом частиц N . В отличие от случая совершенно равномерного распределения частиц по объемам рассеяние в этом случае не будет теперь уничтожаться интерференцией ни по одному из направлений. Напряженность поля световой волны, рассеянной малым объемом v, будет обусловлена полем Ее легко вычислить, если учесть, что флуктуации плотности вызывают дополнительную поляризацию АР под действием световой волны. Действительно, поскольку диэлектрическая прони- [c.311]

Понятие квазимонохроматической волнь[ очень важно при исследовании интерференции и дифракции световых волн. [c.38]

Следовательно, используя точечный источник, при разности хода, лежащей в пределах дли11ы когерентности, можно наблюдать интерференцию. Другими словами, для световых волн, [c.193]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...