Мувофиќатии - як ... мавҷҳои нур ягонаи. мувофиќатии муваққатӣ

як тарғибу мавҷи дар фазо дида мебароем. Мувофиќатии - ба андозае таносуби байни марҳилаҳои он, дар нуқтаҳои гуногун чен карда мешавад. мавҷи мувофиќатии вобаста ба хусусиятҳои сарчашмаи он.

Ду намуди мувофиќатии

Биё намунаи оддӣ дида бароем. Тасаввур кунед, ки ду шино, баландравии афтод ва бар рӯи об. Дар њолате, ки манбаи мавҷи ки танҳо чӯб ки harmonically таъмид ва аз об вайрон сатҳи ором шудани сатҳи об дар хориҷ аст. Ҳамин тавр аст, ки таносуби комил байни ҳаракатҳои аз ду равон аст. Онҳо на метавонанд ҳаракат ба боло ва поён маҳз дар марҳилаи, вақте ки яке аз боло меравад, дигар ба поён, аммо фарқ аз марҳилаи байни мавқеъҳои ду равон бо мурури вақт доимист. Harmonically манбаи нуқтаи oscillating истеҳсол комилан мавҷи ягонаи.

Вақте ки тасвир намудани мувофиќатии аз шиддати мавҷҳо дарҳам сабук, фарқ ду намуди он - фазоии ва муваққатӣ.

Мувофиќатии ба қобилияти нур ба истеҳсоли ишора намунаи дахолати. Агар ду мавҷҳои нур ҷой ҷамъ оянд, ва ба онҳо қитъаҳои зиёд эҷод намекунад, паст дурахши, онҳо incoherent номида мешавад. Агар онҳо истеҳсол «беҳтарин» намунаи дахолати (дар маънои минтақаҳои пурра дахолат харобиовар), онҳо пурра мантиқан мебошанд. Агар ду мавҷҳои эҷод »камтар аз комил» тасвир, он шуморида мешавад, ки онҳо қисман мантиқан мебошанд.

interferometer Michelson

Мувофиќатии - як падидаи аст, ки беҳтарин аз ҷониби озмоиш мефаҳмонд.

Дар Michelson interferometer нур аз манбаи S (ки шояд ягон: офтоб, ситораҳо ё лазерӣ) аст, биронанд оина Мард semitransparent _0, ки намояндаи 50% аз нур ба сӯи оина M ₁ ва интиқоли 50% нисбат ба оина Мард ₂ равона карда _{мешавад.} Дар чӯбро аст, ки аз ҳар як аз оинаҳои ба Мард ₀ инъикос _ва қисмҳои баробар нур аз M ₁ инъикос ва Мард _{2 омехта} ва лоиҳавӣ биронанд як B. экрани дастгоҳ метавонад бо тағйир додани масофа аз M оина ₁ ба splitter чӯбро ба танзим.

Michelson interferometer аслан лабараторӣ чӯбро бо нусхаи-ба таъхир вақти худ. Нур, ки дар роҳи M оина ₁ мегузарад дорад, ки рафта дар масофаи оид ба 2d беш аз як чӯберо, ки файли рӯшансозро м зеркало _2.

Дар дарозии ва мувофиќатии замон

Чӣ дар экран мушоҳида? Вақте = г 0 дида мешавад, як қатор шилшила дахолати хеле равшан. Вақте ки г зиёд аст, ки банд камтар тафриќаи мегардад: соҳаҳои торик табдил равшантар, ва рӯшноӣ - dimmer. Дар охир, зеро г хеле калон, зиёда аз як арзиши муҳим баъзе D, нур ва ҳалқаҳо торик нопадид пурра, факат як фарќияти.

Аён аст, ки соҳаи нур нест, метавонанд бо нусхаи-ба таъхир замони худ дахолат, ки ба таъхир вақти кофӣ калон аст. Масофа 2D - он дарозии мувофиќатии аст: таъсири дахолати намоён танҳо вақте ки тафовут дар роҳи камтар аз ин масофаи. Ин арзиши мумкин аст дар давоми т _в таќсимоти он аз тарафи табдил ба суръати рӯшноӣ т _в = 2D / с: в.

озмоиш Michelson ченаки мувофиќатии муваќќатии мавҷи нур: қобилияти он барои халал бо версияи таъхир аз худ. A инчунин-эътидол лазерӣ т _в = 10 ^-4 с л _в = 30 км; нури филтр аз гармо т _в = 10 ^{-8 л} _в = 3 м.

Мувофиќатии ва вақт

мувофиќатии муваққатӣ - чораи таносуби байни марҳилаҳои мавҷҳо нур дар нуқтаҳои гуногун дар баробари ҳидояти паҳн мешавад.

сарчашмаи дорост wavelength аз λ ва λ ± Δλ, ки дар баъзе нуқтаи дар фазои хоҳад дар масофаи л _в = λ ² / (2πΔλ) халал эљод мекунад. Дар куҷо л _в - дарозии мувофиќатии.

Дар марҳилаи як тарғибу мавҷи дар самти х, ки ҳамчун = е kx муайян - ωt. Агар мо мавҷҳои Тасвири дар фазо дида дар вақти т дар масофаи л _в, фарқи марҳилаи байни ду векторҳои мавҷи К ₁ ва К _2, ки дар марҳилаи дар х = 0 ҳастанд Δφ = л _В (- К ₂ К ₁₎ баробар _аст. Вақте ки Δφ = 1, ё Δφ ~ 60 °, дар нур аст, дигар ба мантиқан. Дахолати ва diffraction доранд, таъсири назаррас дар муқоиса.

Ҳамин тариқ:

• 1 = л _В (К ₁ - к _{2) = л В (2π / λ} - 2π / (λ + Δλ));
• _{л в (λ + Δλ - λ} ) () λ (λ + Δλ) / ~ л в Δλ / λ ² = 1 / 2π;
• л _в = λ ² / (2πΔλ).

Мавҷи ба воситаи фазо бо суръати в мегузарад.

Вақти мувофиќатии т _в = л _в / с. Азбаски = λf в, пас Δf / д = Δω / ω = Δλ / λ. Мо метавонем навиштан

• л _в = λ ² / (2πΔλ) = λf / ( 2πΔf) = в / Δω;
• т _в = 1 / Δω.

Агар маълум wavelength ё басомади тарғиби манбаи нур, мумкин аст, ба ҳисоб л _в ва т _в. Ин имконнопазир аст, ки ба риоя намунаи дахолати, ки ба даст омада тавассути тақсимоти амплитуда, ба монанди дахолати филми борик, ки агар фарқи роҳи оптикии шумор меравад, хеле бузургтар аз л _в.

манбаи мувофиќатии муваққатӣ мегӯяд, Black.

Мувофиќатии ва фазо

мувофиќатии фазоии - чораи таносуби байни марҳилаҳои мавҷҳо нур дар нуқтаҳои гуногун transverse ба самти тарғибу ташвиқи.

Вақте ки масофа аз L аз гармидиҳӣ (хаттӣ) сарчашмаи monochromatic, ки андозаи тартиби δ адресатсияи, ду ҷойи воқеъ дар масофаи бештар аз г _в = 0,16λL / δ, дигар ҳеҷ тавлиди як намунаи дахолати шинохта. πd _в ^2/4 минтақаи манбаи мувофиќатии аст.

Агар дар вақти Т аз манбаи δ бари, дар ихтиёри Хате масофаи L аз экран дида мешавад, дар экран метавонад ду хол (P1 ва P2), ҷудо аз тарафи масофаи г дид. Дар соҳаи барқ дар P1 ва P2 рамзи superposition аз соҳаҳои барқ аз шиддати мавҷҳо дарҳам муомилот аз ҷониби ҳамаи нуқтаҳои манбаъ, радиатсионӣ, ки ба якдигар алоқаманд нестанд. Барои мавҷҳои электромагнитӣ баромадан P1 ва P2, ташкили як намунаи дахолати шинохта дар P1 superposition ва P2, бояд дар марҳилаи бошад.

ҳолати мувофиќатии

мавҷҳои нур radiated аз тарафи ду кунҷҳои манбаъ, дар баъзе нуқтаи вақти т доранд, як фарқияти марҳилаи муайяни бевосита дар маркази миёни ду нуқта. Дар чӯбро аз канори чапи δ ба P2 нуқтаи воқеъ г (sinθ) / 2 дуртар аз чӯбро ҷое ба маркази. Дар траекторияи аз чӯбро аз канори рости δ ишора P2, мегузарад роҳи г (sinθ) / 2 камтар. Дар тафовут дар масофаи ду болори сафар г аст · sinθ ва намояндагӣ фарқи марҳилаи Δf '= 2πd · sinθ / λ. Зеро ки масофа аз P1 ба P2 баробари пеши мавҷи, мо ба даст Δφ = 2Δφ '= 4πd · sinθ / λ. Дар мавҷҳои муомилот бо ду кунҷҳои манбаъ, дар марҳилаи бо P1 дар вақти т мебошад ва берун аз марҳилаи дар минтақа ҳастанд 4πdsinθ / λ дар P2. Азбаски sinθ ~ δ / (2L), пас Δφ = 2πdδ / (Lλ). Вақте ки Δφ = Δφ ~ 1 ё 60 °, нур аст, дигар ба мантиқан ба шумор меравад.

Δφ = 1 -> г = Lλ / (2πδ) = 0,16 Lλ / δ.

Дар мувофиќатии фазоии гуфт, homogeneity марҳилаи wavefront.

чароғе лампаҳои намунаи манбаи нур incoherent аст.

сабук мантиқан мумкин аст аз манбаи афканишоти incoherent ба даст оварда, ки агар бисёре аз радиатсияи мо, меоварад. Дар аввал филтри фазоии амалӣ мегардад, ба зиёд намудани мувофиќатии фазоии, ва он гоҳ филтри spectral барои мувофиќатии муваққатӣ калонтар аст.

силсилаи Fourier

мавҷи Sinusoidal ҳавопаймо пурра дар фазо ва вақт мантиқан, ва дарозии он вақт ва минтақаи мувофиќатии ба беохир. Ҳамаи мавҷҳои воқеӣ ҳубубот мавҷи давомнокиашон як фосилаи вақти ниҳоӣ ва чун дар охири Хате ба роҳнамоии онҳо аз паҳншавӣ мебошанд. Аз ҷиҳати математикӣ, онњо аз тарафи як функсияи даврӣ тасвир. Барои пайдо кардани басомадҳои мазкур дар ҳубубот мавҷи ва барои муайян кардани дарозии мувофиќатии Δω лозим аст, ки таҳлили функсияҳои даврӣ ғайридавлатӣ.

Бино ба маълумоти таҳлилии Fourier, як мавҷи даврии худсарона метавонад ҳамчун як superposition мавҷҳои синус баррасї карда мешавад. синтези Fourier маънои онро дорад, ки superposition як plurality мавҷҳои sinusoidal имкон медиҳад, барои ба даст овардани як waveform даврии худсарона.

омори коммуникатсионӣ

Назарияи мувофиќатии метавон ҳамчун пайвасти физика ва илмҳои дигар баррасӣ, зеро он дар натиҷаи якҷояшавии назарияи электромагнитӣ ва омор, инчунин механикаи омориест иттиҳодияи аз механикаи омор мебошад. Назарияи истифода бурда мешавад барои муайян кардани хусусиятњои ва таъсири лаппишҳои тасодуфӣ оид ба рафтори соҳаҳои нур.

Одатан, он барои чен кардани тамоюлоти соҳаи мавҷи мустақиман имконнопазир аст. Инфиродӣ "пастиву баландиҳои« нури намоён мумкин нест, бевосита, ё ҳатто бо воситаҳои мураккаби муайян: басомади он тақрибан ¹⁵ октябри соли oscillations дар як сония аст. Шумо метавонед бо танҳо чен миёна.

Истифодаи мувофиќатии

Пайвастшавӣ физика ва илмҳои дигар ҳамчун намунаи мувофиќатии мумкин аст, дар як қатор барномаҳои бодиққат. Қисман соҳаҳои мантиқан камтар аз тарафи ҳаяьон атмосфера, ки он ба онҳо барои алоқаи лазерӣ муфид зарардида. Онҳо низ дар омӯзиши аксуламалҳои меёфт,-лазерӣ њамли истифода бурда мешавад: як кам кардани таъсири дахолати ки боиси "ҳамвор" амали чӯбро дар бораи ҳадафи thermonuclear. Мувофиќатии аст, аз ҷумла барои муайян кардани андоза ва људо намудани системаи дуӣ ситораи истифода бурда мешавад.

Мувофиќатии мавҷҳои нур нақши муҳим дар омӯзиши квантї ва майдонҳои классикӣ мебозад. Дар соли 2005, Рой J. Glauber яке аз ғолибони Ҷоизаи Нобел дар физика барои саҳми худ назарияи квантї намудани мувофиќатии оптикӣ шуд.