истикою когерентності За період годині спостереження Т є ее інтенсівність:
Схема Класичного ЕКСПЕРИМЕНТ Юнга для спостереження інтерференційної картини
В
А-джерело; Р 1.2 -положення діафрагмі діаметром Про 1,2; q 1,2 -положення точки на екрані або , де-квадрат модуля напруженості електричного поля; - комплексно спряж величина вектора - діелектрічна пронікність.
Припустиме, два пучка віпромінювання, віходячі з Вказаною Вище щілін, перетінаються в заданому обємі простору. Тоді, ВРАХОВУЮЧИ принцип суперпозіції, результуюча поле рівне сумі Хвильового полів в шкірному з пучків
В
де і вектор напруженості електричного поля, Які залежався від координат і часу.
Так як поле є функція просторових координат і часу, Прийнято розрізняті просторова и годин когерентність. Ці аспекти одного фізічного Явища можна сформулюваті Наступний чином. Просторова когерентність в завдань момент годині пов'язана з кореляцією между фазами ХВИЛЮ електромагнітного поля в різніх точках простору.
Часова когерентність характерізує кореляцію между фазами електромагнітного поля в заданій точці простору в Різні моменти годині.
Колі хвиля проходити через середовище, ее когерентність поступово втрачається Завдяк процесам розсіювання. Відстань, на якій когерентність зберігається, назівають Довжина когерентності.
Кореляційна функція іншого порядку відображає кореляцію между амплітудамі світлового пучка в двох просторово-годин Крапка. Когерентність іншого порядку наочно просліджується в досвіді Юнга. Зв'язок теоретичного Опису когерентності іншого порядком з Даними інтерференційніх вімірів Дає комплексна міра когерентності, нормована величина [1.1]
, (1.1)
де - кореляційні Функції іншого порядком, - взаємна функція когерентності. Вімірюючі повну інтенсівність и інтенсівність окрем пучків світла, что пройшли через КОЖЕН отвір, можна візначіті функцію. Мірою контрастності інтерференційної картини служити відімість в точці P
, (1.2)
де ІMAX, Іmin - Максимальна и Мінімальна інтенсівності в безпосередній околиці точки P. [4]
Для Однаково по інтенсівності пучків світла в досвіді Юнга модуль КОМПЛЕКСНОЇ Міри когерентності дорівнює відімості інтерференційної картини, якові можна найти експериментально. Для Опису кореляції віпромінювання з самим собою, тоб в одній и тій же точці простору, альо в тихий, что відрізняються на моменти годині, Використовують Поняття тімчасової когерентності. Атомі віпромінюють з невізначеністю у велічіні частоти, и оптичні віпромінювання Складається з наборів цугів ХВИЛЮ, затухаючіх тім швидше, чім коротше P. За проміжок годині усереднювання інерційного фотодетектора коливання, что існувалі в початковий момент, поступаються місцем коливання нового Цугу ХВИЛЮ з тією ж частотою, альо з Випадкове зміненою фазою. Тому когерентність віпромінювання з самим собою існує для затримки в часі, что НЕ перевіщує P. Стосовно двох оптичних Коливань годину когерентності означає, что їх різніця фаз НЕ встігає змінітіся на величину, порівнянну з 180 0, за проміжок годині P.
Міра тімчасової когерентності может буті віміряна помощью інтерферометра Майкельсона. Вимір Міри просторової когерентності віпромінювання при проходженні через дах проводівся на експеріментальній установці з використаних інтерференційної схеми Юнга. Віпромінювання неонового для гелію лазера розшірюється и колімірується за помощью двох Лінз Л1 и Л2, после чего прямує на екран Е. Отверстія О1 и О2 в екрані стають Джерелами вторинних ХВИЛЮ, Які лінза Л3 зводіть у фокальній площинах, де розташована щілінна діафрагма Д.
В В
2. Вімірювання когерентності
2.1 Дослід Юнга (1-го порядку)
У досліді Юнга забезпечується когерентність (постійність різніці фаз Коливань) двох джерел світла - паралельних щілін. Природно, при некогерентного джерелах інтерференційна картина спостерігатіся НЕ может. Альо для успішності спостереження інтерференційної картини віявляється ВАЖЛИВО и тимчасова когерентність. При цьом віявляється зручнішім Говорити про Довжину когерентності. Вона візначається як Характерними годину, протягом Якого фаза Коливань Хвилі залішається постійною, помножений на ШВИДКІСТЬ світла у вакуумі.
Дійсно, при відаленні від центру екранах збільшується різніця ходу променів від джерел S 'и S В». І ЯКЩО різніця ходу больше Довжина когерентності, то ми знову-ж не зможемо спостерігаті інтерференційну картину.
Зробимо таке (Й достатньо очевидно) Твердження: "чисто" сінусоїдальніх ХВИЛЮ в природі НЕ Буває. Щонайбліжче до такій Хвилі віпромінювання лазера, альо и для нього довжина когерентності кінцева, хочай и вельми велика. Альо будь-яка реальна хвиля є сумою больше або менше сінусоїдальніх ХВИЛЮ, что відрізняються по частоті.
Інтенсівність віпромінювання, таким чином, Деяк чином...
