Видимость интерференционной картин

Степень когерентности у(ДО можно вычислить для различных конкретных задач и, таким образом, оценить предполагаемое качество (видимость) интерференционной картины". Можно поступить и иначе — оценить у(Д<) из характера получаемой на опыте интерференционной картины. [c.180]

Соотношение (5.16) позволят сопоставить экспериментально найденное и рассчитанное значения функции видимости интерференционной картины с оценкой степени когерентности двух исследуемых источников света. Модуль комплексной функции Iy(AO и будет определять видимость интерференционной картины. [c.184]

Можно предположить, что столь малая апертура интерференции в этом опыте и приводит к хорошей видимости интерференционной картины при больших размерах источника. Но сопоставление качества интерференционной картины и апертуры интерференции требует более строгого обоснования. Прежде чем его проводить, рассмотрим еще один эксперимент, в котором зависимость между ними выступает в явном виде. [c.196]

Но при замене точечного источника протяженным сразу же пришлось ограничить ту область пространства, где может наблюдаться интерференция. Теперь можно уже более четко сформулировать необходимое условие локализации интерференционных полос при данной ширине 2d источника наблюдение интерференции в свете с длиной волны /. возможно лишь в той области пространства, где а) достаточно мало, чтобы выполнялось условие (5. 31). Полезно напомнить, что опыт с зеркалом Ллойда и привел к качественным соображениям о зависимости видимости интерференционной картины от апертуры интерференции при анализе этого опыта возник также вопрос о локализации интерференционных полос. [c.210]

При очень малом расстоянии d между отверстиями Р и Рг видимость интерференционной картины близка к единице. Затем она спадает до нуля [при d = XDi/(2a)] и снова возрастает, оставаясь, однако, значительно меньше единицы. Пользуясь этим графиком, легко оценить отношение 2a/Di = 2а, при котором видимость V для данных значений d и >. не меньше какого-то наперед заданного числа в интервале О < V < 1. Так, например, ранее мы получили условие наблюдения интерференции от протяженного источника [см. (5.31)], потребовав, чтобы видимость V > 2/3. Это достигалось при х < 1/2. Если для видимости полос в опыте Юнга исходить из того же условия (V > 2/3), то отношение 2na/D =--= 2па должно быть меньше .l(2d). [c.309]

Нетрудно заметить, что 2а = 2a/Di — это тот угол, под которым видна самосветящаяся щель шириной 2а из отверстия Р] или Р2. Вводя эту величину в формулу (6.65), получаем окончательное выражение для модуля комплексной степени когерентности (видимости интерференционной картины) [c.309]

Конечно, при такой постановке опыта ширина сигнала биений увеличивается и сигнал биений станет менее отчетливым. Должна уменьшаться и видимость интерференционной картины, так как исследуется квазимонохроматическая волна и степень корреляции между oi и Ш2 = 2 vj ) тем меньше, чем ближе [c.397]

Однако значение V может зависеть и от различия в состояниях поляризации интерферирующих воли, и от наличия некогерентного света в составе интерферирующих световых пучков и т. д. Вопрос о влиянии состояния поляризации интерферирующих волн на значения параметра видимости интерференционной картины обсуждается подробнее в 18. [c.68]

В соответствии со сказанным ранее, некогерентная часть света (1 — 7) создает равномерно освещенный фон, аналогично тому, как было в случае полностью когерентных пучков при разных их амплитудах (ср. (13.3)). Видимость интерференционной картины согласно (13.5) принимает значение [c.69]

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]

Если применяется точечный источник света, расположенный далеко от экрана со щелями, то, очевидно, видимость интерференционной картины не уменьшится из-за отсутствия входной щели интерференционной установки. В самом деле, в данном случае обеих щелей и 82 будет достигать плоский волновой фронт световых волн, излучаемых точечным источником света. Это обеспечит и равенство амплитуд колебаний на участках волнового фронта, достигающих щелей 5 и и когерентность колебаний на этих [c.84]

Единственным результатом несимметричного расположения точечного источника света по отнощению к щелям 5х и 82 будет соответствующий сдвиг интерференционной картины на экране, где ведется ее наблюдение. Видимость интерференционной картины не уменьшится, но сама она расположится несимметрично относительно середины отрезка что легко заметить при наблю- [c.84]

Таким образом, оказывается, что интерференционный опыт, поставленный по схеме Юнга, мон<ет позволить выяснить, насколько когерентны между собой колебания в сечении светового пучка, достигающего щелей и Варьируя расстояние между щелями 51 и и одновременно измеряя видимость интерференционной картины на расположенном за ними экране, можно обследовать когерентность колебаний на всей площади сечения светового пучка, освещающего экран со щелями. Для количественной характеристики результатов такого обследования в сечении светового пучка, перпендикулярном к направлению его распространения, вводится понятие пространственной когерентности. [c.85]

Количественные результаты определения видимости интерференционной картины в схеме Юнга в зависимости от расстояния между щелями 8 и 8 позволят определить пространственную когерентность вдоль одного из диаметров поперечного сечения освещающего их светового пучка. Производя подобные же измерения при другой ориентации щелей 51 и 52 и раздвигая их вдоль другого диаметра светового пучка, можно выяснить пространственную когерентность вдоль другого диаметра пучка и т. д. [c.85]

Если применяемый световой пучок излучается точечным источником света, то пространственная когерентность по всему сечению светового пучка окажется одинаковой и равной единице, что соответствует максимальной видимости интерференционной картины, конечно, при условии использования монохроматического света. [c.85]

Одна из особенностей лазерных источников света заключается в высокой пространственной когерентности световых колебаний в сечении излучаемых ими световых пучков. Как мы увидим ниже, опыт Юнга с лазерным пучком света можно осуществить без входной щели в интерференционной схеме. Оказывается, что при специальном режиме работы лазера щели 51 и 5а можно раздвинуть до краев сечения лазерного пучка без снижения видимости интерференционной картины, но, разумеется, с уменьшением ее пространственного периода. [c.86]

Однако надо иметь в виду, что видимость интерференционной картины существенно зависит от закона распределения энергии в используемом свето-вом спектральном интервале. Приведенный расчет справедлив для случая уширенной спектральной линии. [c.91]

Из соотношения (25.1) следует, что при малых вариациях значений углов I (и соответственно г) разность хода А световых пучков, излучаемых и другими точками протяженного источника света, будет в точке А приблизительно такой же, как и для рассмотренных пучков I и 2. Следовательно, в точке А на поверхности клина (или вблизи нее) интерференционные картины, создаваемые различными парами световых пучков, приходящими от разных точек светящейся поверхности протяженного источника света, будут приблизительно совпадать между собой. Отсюда вытекает высокая видимость интерференционной картины на поверхности клина (или вблизи нее). В других областях пространства над клином будет иметь место беспорядочное наложение различных интерференционных картин и, следовательно, однородная освещенность этих областей пространства. Другими словами, получает объяснение локализация интерференционной картины вблизи поверхности клина. [c.123]

Понятно, что в проходящем свете наблюдаются оттенки, дополнительные к оттенкам отраженной картины. Однако в проходящем свете видимость интерференционной картины значительно ниже вследствие неравенства амплитуд интерферирующих волн. [c.127]

Дробную часть порядка интерференции в каждом отдельном случае можно найти экспериментально — либо по диаметрам колец при интерференции равного наклона, либо по смещениям полос при интерференции равной толщины. Сложнее определить целый порядок. Его можно получить, сосчитав число интерференционных полос при изменении разности хода в интерферометре путем передвижения одного из его зеркал. Передвигать зеркало при изменении разности хода следует так, чтобы оно оставалось строго параллельным своему первоначальному положению — в противном случае может нарушиться юстировка прибора. А это приведет к появлению дополнительной разности хода и, следовательно, к ухудшению видимости интерференционной картины. Избежать нарушения параллельности можно, если весьма точно изготовить механические детали прибора. Однако трудности получения направляющих с высокой степенью прямолинейности для больших раздвижений интерферометра заставляют, даже при наличии фотоэлектронных счетчиков интерференционных полос, отказаться от этого метода при большом числе полос. Метод непосредственного определения числа полос применим лишь для малых разностей хода. Вот почему Майкельсон, пользуясь этим методом при сравнениях с длиной волны красной линии кадмия, мог использовать только длину самого маленького — 0,39 мм — из специально изготовленных им эталонов. К большим же разностям хода Майкельсон переходил, сравнивая длину этого эталона с эталоном удвоенной длины и используя при этом явление интерференции в белом свете. Постепенно удваивая длину эталона, экспериментатор доходил до 10-сантиметрового эталона, длину которого уже сравнивал с длиной прототипа метра. [c.50]

О Что такое видимость интерференционной картины [c.157]

Видимость интерференционной картины определяется соотношением (26.27), которое с учетом (27.13а) и (27.136) приводит к выражению [c.164]

В чем состоит причина уменьшения видимости. интерференционной картины при увеличении размеров источника [c.170]

Для описания интерференционной картины удобнее пользоваться не углом 0, а разностью фаз б, которая с углом 0 связана соотнощением (28.5). Из (28.9) следует, что видимость интерференционной картины зависит от множителя [c.173]

Для квазимонохроматического света величины у12(т) и ф являются медленно изменяющимися функциями по сравнению с os сот, как это следует из анализа интерференционных картин (см. 26, 27). Поэтому максимумы и минимумы интенсивности в (30.18) достигаются при значениях os (сот — ф), равных +и видимость интерференционной картины равна [c.193]

Эта формула непосредственно связываем видимость интерференционной картины 00 степенью когерентности. При одинаковой интенсивности интерферирующих пучков (/1 = /2) видимость равна степени когерентности [c.193]

Зависимость видимости интерференционной картины от разности хода, а последней от длины когерентности позволяет экспериментально определить длину и время когерентности. Сущность этого метода заключается в определении пределыюй разности хода Ad при которой интерференция еще наблюдается. [c.79]

Следовательно, результирующая интенсивность, создаваемая лучами, соответствующими определенной толщине /, является функцией i. В результате этого, если при данной для некоторой точки протяженного источника наблюдается минимум, для других точек источника это будет не так, другими словами, различия в разности хода, а следовательно, и в разности фаз для разных точек протяженного источника приведут к ухудшению видимости интерференционной картины. Значительные изменения разностей хода (и разностей фаз) для разных точек источника могут привести к существенным изменениям интенсивности света. В этом случае контрастность полос практически становится равной нулю. Если же изменения разностей хода (разностей фаз) так малы, что это приведет к незначительным изменениям интенсивностей, то будет наблюдаться четкая интерференционная картина, следовательно, в данном случае лучи, исходящие от разных точек источника, будут когерентны. Такая когерентЕюсть (когерентность лучей, исходящих от пространственно разделенных участков протяженного источника) называется пространственной. [c.91]

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]

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]

Чем уже линия, тем при большей разности хода А сохранится отличная от нуля видимость интерференционной картины. Дли монохроматического излучения видимость не должна зависег.ч от разности хода и изобразится прямой линией (V = 1), парал лельной оси абсцисс. [c.232]

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]

Точно так же на видимость интерференционной картины не повлияет изменение расстояния между щелями, хотя пространственный ее период (расстояние между интерференционными полосами) будет, конечно, изменяться обратно пропорционально расстоянию между щелями. Пусть теперь на экран со щелями 5х и 82 падает пучок не от точечного источника, а пучок, в котором колебания в разных его точках не вполне когерентны между собой. Такое частично когерентное освещение можно реализовать, например, если использовать протяженный источник света. Световые пучки, распространяющиеся через щели 5х и 82, также не будут полностью когерентными, что уменьшит видимость интерферен- [c.84]

Опыт показывает, что в этих случаях видимость интерференционной картины максимальна в определенной и часто весьма ограниченной области пространства вблизи пленок и быстро убывает с увеличением расстояния от их поверхности. В перечисленных выше случаях оказывается, что высокая видимость интерференцион- [c.120]

Выводится общая формула для двухлучевой интерференции и изучаются ее применения в схемах опытов, с делением амплитуды. Изучабтся видимость интерференционной картины для различных условий экспериментов Обсуждается временная когерентность. [c.148]

Частичная когерентность. При анализе двухлучевой интерференции, осуществляемой делением амплитуды (см. 26), было выяснено, что видимость интерференционной картины для строго монохроматических волн равна единице. Для квазимонохроматического излучения видимость при увеличении разности -хода лучей ухудшается и при достаточно большой разности хода, превосходящей временную длину когерентности , обращается в нуль. При видимости, заклк, ченной между О и 1, говорят, что волны частично когерентны. [c.190]

Степень когерентности Понятие когерентности связано с видимостью интерференционной картины. Вычислим видимость интерференционной картины излучения квазимонохроматиче-ского источника со средней частотой о) с помощью (30.9). Напряженности волн в точках Pi и Р2 имеют вид [c.192]

Какий образом видимость интерференционной картины связана со степенью когерентности Ьри произвольном соотношении интенсивностей интерферирующих пучков света [c.193]

Теорема Ван-Циттерта—Цернике. В 26, 27 были рассмотрены конкретные случаи проявления временной и пространственной когерентности. Поскольку степень когерентности определяет видимость интерференционной картицы, важно уметь находить степень когерентности излучения, не зная видимости интерференционной картины. Для квазимонохроматического [c.200]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...