Источники волн когерентные

Искровой промежуток ИЗ. 12Р Искусственно полученные элементы 191 Источник (генератор) тока t< o Источники волн когерентные 160 [c.204]

Итак, если излучение атомов, составляющих макроскопический источник света, когерентно и, кроме того, выполняется условие пространственной синфазности, то излучение источника в целом сосредоточено в малом дифракционном угле и амплитуда вблизи оси пучка в N раз больше амплитуды волны, испускаемой отдельным атомом. Отмеченные особенности характерны для оптических квантовых генераторов, т. е. рассмотренная схема представляет собой модель квантового генератора. [c.774]

Для восстановления изображения с голограмм с минимальными искажениями и максимальным разрешением в общем случае требуется, чтобы восстанавливающий источник имел те же длины волн, когерентность, направление распространения и расходимость, что и опорный пучок при записи голограмм. В зависимости от назначения и дальнейшего использования восстановленного изображения требования к когерентности и длине волны излучения могут быть в значительной степени снижены. Если, например, голограмма отражательная и используется непосредственно для визуального восприятия, то для ее восстановления обычно применяют источники некогерентного белого света, например лампы накаливания или дуговые лампы. Достаточно высокое разрешение при восстановлении монохроматических изображений глубоких объектов, соразмерных с голографической пластиной, получается при использовании ртутных шаровых газоразрядных ламп, имеющих линейчатый спектр и разрядный промежуток менее 0,5 мм. В случае пропускающих голограмм, в том числе голограмм сфокусированного изображения, применимы лазеры и источники монохроматического некогерентного света, причем к лазерам не предъявляется требований работы в одномодовом и одночастотном режиме (см. главу 1.4). [c.36]

Предполагаем, что амплитудное пропускание голограммы t пропорционально /. Вследствие пространственной модуляции разности фаз Дф = ф1—фо при освещении голограммы возникает дифракция света. Разность фаз Лф в произвольной точке Q голограммы может быть выражена через разность хода световых лучей SQ и PQ, распространяющихся между 5 и Q по прямому пути (опорная волна—когерентный фон) и рассеянных точечным объектом (предметная волна). Допустим, что источник непрерывно излучает световую волну длиной X. Тогда разность фаз между этими двумя лучами [c.19]

До сих пор мы предполагали, что монохроматическая освещающая волна, идущая из точечного источника, абсолютно когерентна, но искажается при прохождении через систему линз. Абсолютная когерентность означает возможность образования интерференционных, полос любого порядка, но она означает, конечно, и нулевую интенсивность. На практике мы должны найти компромисс между этими двумя противоречивыми требованиями. Наилучший компромисс достигается в том случае, если степень когерентности как раз достаточна для того, чтобы создать интерференционную картину, по которой предмет может быть восстановлен с требуемым пределом разрешения. [c.254]

Схема Юнга. Простейший способ деления волнового фронта изображен на рис. 97. Щели у4] и А2 в соответствии с принципом Гюйгенса могут рассматриваться как источники волн. Эти источники, волн порождаются одной и той же первичной волной и поэтому взаимно когерентны. Между порожденными ими волнами наблюдается интерференция. [c.162]

В качестве примера двух когерентных источников волн рассмотрим систему из двух стержней, касающихся поверхности воды. [c.405]

Эти волны когерентны, поскольку все они возбуждаются одними и теми же первичными источниками. [c.263]

Волны и возбуждающие их источники называются когерентными, если разность фаз волн Фг—Ф1 не зависит от времени. Волны и возбуждающие их источники называются некогерентными, если разность фаз волн Фг—изменяется с течением времени. Формула для разности фаз [c.326]

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]

Пусть имеем два когерентных источника Si и Sj (рис. 4.2), колеблющихся с одинаковой частотой. Когерентные волны, исходящие из этих источников, встретятся в некоторой точке экрана А, отстоящей от соответствующих источников на расстояниях di и d. . Рассматриваемые в точке А колебания описываются уравнениями [c.71]

Метод Линника. Перед точечным источником 5 (рис. 4.15) расположен полупрозрачный экран с небольшим отверстием в центре экрана. Полупрозрачная пластинка пропускает фронт падающей на нее волны, несколько ослабляя ее, без искажения. Отверстие 5 , согласно принципу Гюйгенса, играет роль вторичного излучения с центром в нем. Оба фронта волны от источников S и 5i, встречаясь, дают картину интерференции. В отличие от всех предыдущих случаев в последней схеме, предложенной в 1935 г. советским ученым В. П, Линником, когерентные источники не лежат на пря- [c.84]

Получение эллиптически-поляризованного света. Рассмотрим взаимодействие двух когерентных волн со взаимно перпендикулярными электрическими векторами, распространяющихся вдоль одной прямой. Практически такой случай можно реализовать на следующей установке (рис. 9.15) естественный свет, исходящий из точечного источника S, проходя через призму Николя, превращается в линейно-поляризованный. Пластинка П толщиной d, вырезанная из одноосного кристалла параллельно оптической оси 00, располагается так, чтобы линейно-поляризованный свет падал на нее пер- [c.234]

Если волны El и Ег создаются двумя совершенно независимыми источниками, то степень когерентности равна нулю и интенсивность в точке Р равна сумме интенсивностей. В другом предельном случае — при интерференции двух монохроматических волн — степень когерентности порождающих их гармонических колебаний равна единице. [c.180]

Опыт показывает, что когда два независимых источника света, например две свечи, или даже два различных участка одного и того же светящегося тела посылают световые волны в одну область пространства, то мы не наблюдаем интерференции и констатируем сложение интенсивностей. После изложенного в предыдущих параграфах мы не можем, конечно, считать результаты такого опыта доказательством несостоятельности волновых представлений о свете. Отсутствие устойчивой (наблюдаемой) интерференционной картины может обозначать только, что наши источники не посылают когерентных волн. Это означает, следовательно, что посылаемые источниками волны — немонохроматические (см. 12). То обстоятельство, что даже с наилучшими в смысле монохроматичности источниками (свечение разреженных газов) мы не можем получить интерференции от независимых источников, есть доказательство того, что ни один источник не излучает строго монохроматического света. Сказанное относится ко всем нелазерным источникам света. [c.69]

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]

Всегда можно заменить любой источник волн системой когерентных точечных источников, которые в результате интерференции вдали дадут ту же картину, что и данный источник. Эта возможность замены любого источника системой точечных источников, интерферирующих между собой, подсказывает идею важного принципа, применяемого при рассмотрении вопросов распространения волн. Всякую волну мы можем в любом месте остановить и заменить ее системой воображаемых точечных источников (элементарных источников). Дальнейшее распространение волны можно рассматривать как результат интерференции волн, создаваемых этими элемент арными точечными источниками. При этом амплитуда и фаза волн, создаваемых всеми элементарными источниками, определяются амплитудой и фазой приходящей волны [c.713]

Пусть в однородной среде распространяются две когерентные волны. Когереитными называют волны, имеющие одинаковую частоту и одинаковые фазы или постоянную разность фаз. Возбуждающие их источники называют когерентными. [c.211]

Понятия о когерентных источниках волн и о когерентных волнах являются физической абстракцией. Лишь идеализируя при определенных условиях реальные источники волн и реальные волны, можно их называть когерентны.мн. Когерентные источники волн можно осуществить, например, укрепив па одно вибраторе два проволочных штифта. Если ими одновре.менио ударять по поверхности воды, налитой в волновую ванну, то можно наблюдать две близкие к когерентным волны, разбегающиеся из двух центров и налагающиеся друг на друга. [c.212]

КОЛЕБАНИЯ (вынужденные [возникают в какой-либо системе под влиянием внешнего воздействия переменного пружинного маятника (характеризуется переходным режимом и установившимся состоянием вынужденных колебаний резонанс выявляется резким возрастанием вынужденных механических колебаний при приближении угловой частоты гармонических колебаний возмущающей силы к значению резонансной частоты) электрические осуществляют в электрическом колебательном контуре с включением в него источника электрической энергии, ЭДС которого изменяется с течением времени] гармонические относятся к периодическим колебаниям, а изменение состояния их происходит по закону синуса или косинуса затухающие характеризуются уменьшающимися значениями размаха колебаний с течением времени, вызываемых трением, сопротивлением окружающей среды и возбуждением волн когерентные должны быть гармоническими и иметь одинаковую частоту и постоянную разность фаз во времени комбинационные возникают при воздействии на нелинейную колебательную систему двух или большего числа гармонических колебаний с различными частотами кристаллической решетки является одним из основных видов внутреннего движения твердого тела, при котором составляющие его частицы колеблются около положений равновесия крутильные возршкают в упругой системе при периодически меняющейся деформации кручения отдельных ее элементов магнитострикционные возникают в ферромагнетиках при их намагничивании в периодически изменяющемся магнитном поле модулированные имеют частоту, меньшую, чем частота колебаний, а также определенный закон изменения амплитуды, частоты или фазы колебаний неавтономные описываются уравнениями, в которые явно входит время некогерентные характерны для гармонических колебаний, частоты которых различны незатухающие не меняют свою энергию со временем нормальные относятся к гармоническим собственным колебаниям в линейных колебательных системах [c.242]

Частицы в ондуляторе можно использовать в качестве активной среды ла.зеров. В источниках спонтанного когерентного О. и. плотность излучающих частиц — осн. параметр активной среды — в общем случае про-модулирована в пространстве координат и илщульсов, поэтому такие источники ваз. также параметрич. лазерами на свободных электронах (ЛСЭ). Фазы эл.-магн. волн, испускаемых частицами пучка в источниках спонтанного когерентного О. и., скоррелированы между собой, а интенсивность поэтому их назы- [c.408]

Источники спонтанного некогерентного О. и. на основе накопителей получили широкое распространение. На накопителе можно устанавливать нсск. ондуляторов, а на каждом канале О. и. — неск. установок для разл. исследований. Источники спонтанного когерентного и индуцированного О. и. для НК- и оптич, диапазонов длин волн также базируются как на существующих электронных ускорителях, так и на специализпров, ускорителях и накопителях для таких источников. Теория, эксперим. исследования и первый опыт эксплуатации показали, что ондуляторные источники расширят область использования когерентного излучения. [c.408]

Для того чтобы с помощью синтезированных фильтров можно было обрабатывать изображения большой площади, они должны записываться с достаточно большой пространственной частотой. Для увеличения пространственной частоты фильтра в [192] был предложен метод голографического копирования. На рис. 7.15 приведена схема копирования фильтра для увеличения его пространственной несущей. Изображение, восстановленное с помощью линзы с синтезированного на ЦВМ фильтра — голограммы Г, освещенной плоской волной когерентного света, используется в качестве нового изображения для получения нового фильтра по классической схеме Ван дер Люгта [214]. При этом для формирования нового фильтра используется только изображение, восстановленное в +1 порядке дифракции, остальные дифракционныр порядки экранируются посредством диафрагмы Д. В качестве опорного источника можно использовать либо плоскую монохроматическую волну S, как показано на рис. 7.15, либо точечный источник со сферическим волновым фронтом, расположенный в одно11 плоскости с изображением, восстановленным с синтезированно11 голограммы-фильтра. При этом расстояние между источником и + 1 дифракционным порядком должно быть не меньше размера входного транспаранта в установке фильтрации. Это условие обеспечивает получение нового фильтра с большей пространственной частотой. Для случая плоской опорной волны, падающей в плоскость фильтра Ф, пространственная частота на фильтре зависит от угла падения Т опорной волны на фильтр. Чем больше угол, тем выше пространственная частота. Этот метод повышения пространственной несущей нашел применение для синтеза фильтров в различных задачах фильтрации [63, 112]. [c.154]

Тафт ) в сотрудничестве с автором [3] предложили метод записи голограмм Френеля малых объектов с низкими аберрациями, причем запись и считывание происходит при различных длинах волн. Геометрические параметры записи вычисляют из рассмотрения желаемой конфигурации считывания и разности длин волн между зайисью и считызанием. Понятие записи требует конфигурации, в которую включены точечный объект и точечный источник опорного пучка, причем они расположены на перпендикуляре к плоскости голограммы, как показано на рисунке. Эти источники являются когерентными и испускают свет с длиной волны к. [c.483]

Широкие возможности в голографической интроскопии открываются при использовании принципа визуализации невидимых изображений, рассмотренного Лейтом и Упатниексом [85] и осуществленного Дулеем [31]. Для перевода изображения в видимый диапазон предложены масштабные переходы — увеличение и уменьшение голограмм. Сочетание масштабных переходов с компенсационным методом [И] в принципе позволяет наблюдать неискаженные трехмерные объекты за светонепроницаемыми стенками произвольной формы. Для реализации этой возможности потребуется преодолеть многочисленные технические трудности. Нужны источники достаточно когерентного и мощного излучения. Здесь интерес представляет лазер на СО2 с длиной волны 10,6 мкм. [c.330]

Явление интерференции наблюдается не всегда. Интер ференция волн может наступить только в том случае, есл оба источника создают волны одинаковой частоты, или, точнее, если частоты обоих источников относятся как целые числа (1 1,1 2, 2 3 и т. д.), и если сдвиг фаз колебаний этих источников постоянен ). Такие источники называются когерентными. Только в этом случае в каждую точку среды будут приходить волны, имеющие определен ную и неизееняюшуюся разность фаз. Если же приходя щие от двух источников волны меняют разность фаз, т. е [c.42]

Когерентные источники. В качестве простейшего примера рассмотрим интерференцию от двух одинаковых точечных источников, расположенных в разных местах и испускающих гармонические бегущие волны одинаковой частоты в открытую однородную среду. Если каждый источник имеет вполне определенную частоту (а не конечную полосу частот вблизи основной), то относительная фаза двух источников (разность между их фазовыми постоянными) не меняется со временем. В этом случае говорят, что два источника относительно когерентны или просто когерентны. (Даже если источники имеют различные частоты, они будут когерентными , если каждый из них монохроматичен, так как в этом случае их разность фаз всегда полностью определена.) Если каждый источник имеет одинаковую основную частоту и конечную полосу частот Аг, то разность фаз обоих источников (при условии, что они независимы) будет оставаться постоянной только в течение времени порядка (Av)" . Однако постоянство разности фаз может быть сохранено, если на источник действует общая внешняя вынуждающая сила. В этом случае, даже если фазовая постоянная каждого источника в течение интервала времени будет меняться неконтролируе- [c.405]

Определим комплексную степень пространственной когерентности Yij Для точек Ql и Qa экрана Э, освещаемого протяженным квазимонохроматическим са-мосветящимся источником света (рис. 132), Сами точки и Qa должны рассматриваться как вторичные источники волн в том смысле, как это было указано в пункте 3 предыдущего параграфа. Будем предполагать, что точка наблюдения Р равноудалена от Qi и Qa- При этом условии вместо волн, накладывающихся в точке Р, можно брать волновые поля, создаваемые первичным источником в точках Ql и Qa, что и будет делаться в дальнейшем, Наши вычисления, следовательно, [c.226]

Пусть имеем два когерентных точечных источника 5i и Sj, расположенных друг от друга на расстоянии /. Рассмотрим интерференцию волн, исходящих от этих источииков, на экране Э, расположенном параллельно линии S1S2 и отстоящем от нее на расстоянии L, сильно превышающем I (т. е. L /). Световые пучки, исходящие от Si и S , дают интерференционную картину в области их перекрывания. [c.74]

В следующем. Перед экраном 3i располагается дополнительный экран Э с одной щелью S (рис. 4.10). Щели на экранах, согласно иршщипу Гюйгенса, играют роль вторичных источников. Так как волны, исходящие от и S.,, получены разбиением одного и того же волнового фронта, исходяилего из S, то они являются когерентными и в области перекрывания дают штерфереиционную картину. Щели Si и So, играющие роль когерентных источников, называются виртуальными когерентными источниками. [c.81]

Принцип Гюйгенса—Френеля. Согласно Френелю, вторичные полусферические элементарные волны являются когерентными н при поиске в некоторой точке экрана результирующей интенсивности необходимо учесть интерференщно всех этих вторичных волн. По Френелю, данный источник света заменяется окружаю-ш,ей его замкнутой светящейся поверхностью произвольной формы. Поскольку элементарные участки замкнутой поверхности взаимно когерентны, то при нахождении в произвольной точке экрана результирующей интенсивности учитывается вклад всех элементарных участков с соответствующими амплитудами и фазами колебаний. [c.119]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...