स्पष्टपणा - एक ... सुसंगत प्रकाश लाटा. ऐहिक स्पष्टपणा

जागेत एक लाट प्रसार विचार करा. स्पष्टपणा - त्याच्या टप्प्याटप्प्याने दरम्यान सहसंबंध एक उपाय, विविध गुण येथे मोजमाप घेतले. स्पष्टपणा लाट त्याचे स्रोत वैशिष्ट्ये अवलंबून असते.

स्पष्टपणा दोन प्रकार

एक साधे उदाहरण पाहू या. दोन फ्लोट कल्पना करा वाढत आणि पाणी पृष्ठभाग वर घसरण. लाट स्रोत harmonically विसर्जन आणि पाणी पृष्ठभाग शांत पृष्ठभाग ब्रेकिंग पाणी काढले फक्त काठी आहे असे गृहीत धरते. अशाप्रकारे दोन फ्लोट्स हालचाली दरम्यान एक परिपूर्ण परस्परसंबंध आहे. ते खाली तंतोतंत टप्प्यात, इतर खाली हलवा करू शकत नाही आणि एक अप ला जेव्हा, पण दोन फ्लोट्स पोझिशन्स दरम्यान टप्प्यात फरक वेळ स्थिर आहे. Harmonically oscillating बिंदू स्रोत पूर्णपणे निर्मिती सुसंगत लहर.

प्रकाश लाटा स्पष्टपणा वर्णन करताना, त्याचे दोन प्रकार वेगळे - अवकाशीय आणि ऐहिक.

स्पष्टपणा निर्मिती प्रकाश क्षमता संदर्भित एक हस्तक्षेप नमुना. दोन प्रकाश लाटा एकत्र आणले असाल तर, आणि ते वाढ क्षेत्रे तयार नाही आणि ब्राइटनेस कमी, ते विसंगत म्हटले जाते. ते म्हणाले, "आदर्श" ढवळाढवळ नमुना (पूर्ण विध्वंसक ढवळाढवळ भागात या अर्थाने) उत्पादन, तर ते पूर्णपणे सुसंगत आहेत. दोन लाटा चित्र "परिपूर्ण पेक्षा कमी" तयार असेल, तर त्यांनी अंशतः सुसंगत आहेत की मानली जाते.

Michelson interferometer

स्पष्टपणा - सर्वोत्तम एक प्रयोग द्वारे स्पष्ट आहे की एक अपूर्व गोष्ट.

Michelson मध्ये स्रोत S (कोणत्याही असू शकते: सूर्य, तारे, किंवा लेसर) पासून प्रकाश interferometer एक semitransparent आरसा एम _0, आरसा एम ₁ दिशेने प्रकाश 50% प्रतिनिधित्व करते आणि प्रसारित 50% मिरर एम ₂ दिशेने जे वर दिग्दर्शन केले _आहे. तुळई एम ₀ परत मिरर प्रत्येक प्रतिबिंबित झाली _आहे, आणि प्रकाश समान भाग एम ₁ परावर्तीत आणि एम ₂ एकत्र आणि अंदाज _आहे स्क्रीन ब साधन मिरर एम ₁ अंतर बदलत तुळई splitter करण्यासाठी कॉन्फिगर केले जाऊ शकते वर.

Michelson interferometer मूलत: त्याच्या स्वत: च्या वेळ विलंब आवृत्ती तुळई मंदावते. आरसा एम ₁ मार्ग जातो प्रकाश आरसा एम ₂ आणले की एक तुळई पेक्षा अधिक 2d अंतर जावे _{लागते.}

लांबी आणि स्पष्टपणा वेळ

काय स्क्रीन साजरा केला जातो? दि तेव्हा = 0 अतिशय स्पष्ट हस्तक्षेप fringes अनेक पाहिले जाऊ शकते. ड वाढ झाली आहे, तेव्हा, बँड कमी ठाम होते: गडद भागात उजळ होईल, आणि प्रकाश - अस्पष्ट. शेवटी, फार मोठ्या ड, ड काही गंभीर अधिक मूल्य साठी, प्रकाश गडद रिंग व पूर्णपणे, फक्त एक डाग सोडून अदृश्य.

वेळ विलंब मोठे आहे तेव्हा अर्थात, प्रकाश फील्ड स्वतः वेळ विलंब आवृत्ती हस्तक्षेप करू शकत नाही. अंतर 2D - तो स्पष्टपणा लांबी आहे: हस्तक्षेप प्रभाव सहज लक्षात आहेत असताना हा अंतर कमी प्रकारे फरक. हे मूल्य त्याच्या विभागातील _क टी दरम्यान रूपांतरीत केले जाऊ शकते प्रकाश गती टी _क = 2D / क: क.

स्वतः एक विलंब आवृत्ती हस्तक्षेप करण्याची त्याची क्षमता: Michelson प्रयोग प्रकाश लाट ऐहिक स्पष्टपणा उपाय. एक तसेच स्थीर लेसर टी _क = 10 ^-4 च्या, एल _क = 30 कि.मी. उष्णता टी _क = 10 ^-8, एल _क = 3 मीटर पासून फिल्टर प्रकाश.

स्पष्टपणा आणि वेळ

ऐहिक स्पष्टपणा - प्रकाश लाटा टप्प्याटप्प्याने वंशवृध्दी दिशा बाजूने विविध अंश दरम्यान सहसंबंध एक उपाय.

गृहित स्रोत जागा काही ठिकाणी एक अंतर l _c = λ ² / (2πΔλ) येथे हस्तक्षेप होईल जे λ आणि λ ± Δλ, एक तरंगलांबी emits. कोठे l _क - स्पष्टपणा लांबी.

नाम दिशेने एक लाट सुरु फेज फ = KX व्याख्या आहे - ωt. आम्ही एक अंतर l _क वेळ टी जागा मध्ये आकृती लाटा विचार _{केल्यास,} दोन लाट vectors के ₁ आणि के _2, येथे x = 0 टप्प्यात आहेत दरम्यान टप्प्यात फरक Δφ = l _क (- के ₂ के ₁₎ समान _आहे. Δφ = 1 किंवा Δφ ~ 60 °, प्रकाश यापुढे सुसंगत आहे, तेव्हा. हस्तक्षेप आणि diffraction तीव्रता एक लक्षणीय परिणाम आहे.

माझा

• 1 = l _क (K ₁ - के _{2) l क = (2π / λ} - 2π / (λ + Δλ));
• _{l क (λ + Δλ - λ} ) / (λ (λ + Δλ)) ~ l क Δλ / λ ² = 1 / 2π;
• l _क = λ ² / (2πΔλ).

लाट एक गती क जागा जातो.

स्पष्टपणा वेळ टी _क = L _क / s. λf = क असल्याने, नंतर Δf / फ = Δω / ω = Δλ / λ. आम्ही लिहू शकता

• l _क = λ ² / (2πΔλ) = λf / ( 2πΔf) = क / Δω;
• टी _क = 1 / Δω.

एक माहीत असते तर तरंगलांबी किंवा प्रकाश स्रोत वंशवृध्दी वारंवारता, तो l _क आणि टी _क गणना करणे शक्य _आहे. तो, अशा पातळ फिल्म हस्तक्षेप म्हणून हस्तक्षेप नमुना मोठेपणा, विभाजन प्राप्त देखणे ऑप्टिकल मार्ग फरक l _क पेक्षा लक्षणीय जास्त आहे तर अशक्य _आहे.

ऐहिक स्पष्टपणा स्रोत ब्लॅक म्हणतात.

स्पष्टपणा आणि जागा

अवकाशीय स्पष्टपणा - आडवा वंशवृध्दी दिशा विविध गुण प्रकाश लाटा टप्प्याटप्प्याने दरम्यान सहसंबंध एक उपाय.

तेव्हा monochromatic थर्मल (linear) ज्या रेषेचा δ क्रम परिमाणे स्रोत पासून अंतर एल, अंतरावर स्थित दोन क्रमांकात मोठे ड _क = 0,16λL / δ पेक्षा, यापुढे ओळखल्या हस्तक्षेप नमुना निर्मिती. πd _क ^2/4 स्पष्टपणा स्रोत क्षेत्र आहे.

वेळी टी स्क्रीन पासून अंतर एल लंब निकाली रुंदी δ स्त्रोत, दिसत असेल तर, स्क्रीन दोन वेगळे अंतर d करून, गुण (पान 1 आणि पान 2) पाहू शकता. पान 1 आणि पान 2 मध्ये विद्युत क्षेत्र स्रोत आहे, हे एकमेकांना कनेक्ट नाही किरणे सर्व गुण परावर्तित झालेली लाटा विद्युत शेतात superposition प्रतिनिधित्व करतो. करण्यासाठी इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक लाटा पान 1 आणि पान 2, विद्यमान superposition P1 मध्ये ओळखल्या हस्तक्षेप नमुना तयार करणे आणि P2 टप्प्यात असणे आवश्यक आहे.

स्पष्टपणा अट

स्रोत दोन कडा करून radiated प्रकाश लाटा, वेळ टी काही वेळी दोन गुण दरम्यान केंद्र थेट विशिष्ट टप्प्यात फरक आहे. δ डावीकडील धार एक बिंदू P2 करण्यासाठी येत तुळई (sinθ) / 2 तुळई केंद्र शीर्षक पेक्षा पुढे d वर पास. पान 2 दाखविणे δ उजव्या धार येत तुळई मार्गक्रमण, मार्ग ड (sinθ) / 2 कमी जातो. अंतर फरक दोन तुळ्या प्रवास sinθ d आहे · आणि टप्प्यात फरक Δf 'प्रतिनिधित्व = 2πd · sinθ / λ. लाट समोर बाजूने P2 करण्यासाठी P1 पासून अंतर, आम्ही Δφ = 2Δφ प्राप्त '= 4πd · sinθ / λ. स्रोत दोन कडा परावर्तित झालेली लाटा, वेळ टी येथे P1 सह टप्प्यात आहेत आणि पान 2 मध्ये 4πdsinθ / λ प्रदेशात टप्प्यात आहेत. sinθ ~ δ / (2L) असल्याने, नंतर Δφ = 2πdδ / (Lλ). Δφ = Δφ ~ 1 किंवा 60 °, प्रकाश सुसंगत विचार यापुढे जाते, तेव्हा.

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

म्हणाला, wavefront टप्प्यात एकजिनसीपणा अवकाशासंबंधीचे स्पष्टपणा.

तप्त झाल्यावर प्रकाशमान होणारा दिवा विसंगत प्रकाश स्रोत एक उदाहरण आहे.

आम्ही किरणे सर्वात टाकून तर स्पष्ट प्रकाश, विसंगत किरणे स्रोत पासून मिळू शकते. प्रथम अवकाशीय फिल्टरिंग अवकाशीय स्पष्टपणा वाढवण्यासाठी केला जातो, आणि मोठ्या ऐहिक स्पष्टपणा नंतर भुताटकीचा फिल्टरिंग.

Fourier मालिका

Sinusoidal विमान लाट जागा आणि वेळ पूर्णपणे सुसंगत, आणि वेळ त्याची लांबी आणि सतत स्पष्टपणा क्षेत्र. सर्व भू लाटा एक मर्यादित वेळ मध्यांतर चिरस्थायी, आणि वंशवृध्दी त्यांच्या दिशेने लंब शेवटी येत लाट डाळी आहेत. गणिती, ते एक नियतकालिक कार्य वर्णन केल्या आहेत. फ्रिक्वेन्सी लाट डाळी आणि एक स्पष्टपणा लांबी Δω कालावधी-नसलेले कार्ये विश्लेषण करणे आवश्यक आहे हे निर्धारित करण्यासाठी उपस्थित शोधण्यासाठी.

Fourier विश्लेषण मते, एक अनियंत्रित नियतकालिक लाट न लाटा superposition म्हणून regarded जाऊ शकते. Fourier संश्लेषण म्हणजे sinusoidal लाटा बाहुल्य च्या superposition एक अनियंत्रित नियतकालिक व्हेवफॉर्म प्राप्त करण्यासाठी परवानगी देते.

संवाद आकडेवारी

तो इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक सिद्धांत व आकडेवारी, तसेच संख्याशास्त्रीय यांत्रिकी विलीनीकरण परिणाम आहे आकडेवारी यांत्रिकी मीलन असल्यामुळे स्पष्टपणा सिद्धांत, भौतिकशास्त्र आणि इतर विज्ञान कनेक्शन म्हणून मानले जाऊ शकते. सिद्धांत वैशिष्ट्ये आणि प्रकाश फील्ड वर्तन यादृच्छिक चढउतार परिणाम मापन करण्यासाठी वापरले जाते.

सहसा ते थेट लाट क्षेत्रात चढउतार मोजण्यासाठी अशक्य आहे. वैयक्तिक "चढ आणि उतार" दृश्यमान प्रकाश थेट, किंवा अगदी अत्याधुनिक साधने आढळले जाऊ शकत नाही: त्याच्या वारंवारता 10 ते ¹⁵ प्रति सेकंद oscillations आहे. आपण फक्त सरासरी मोजमाप करू शकता.

स्पष्टपणा अर्ज

स्पष्टपणा एक उदाहरण म्हणून भौतिकशास्त्र आणि इतर विज्ञान कनेक्शन अनुप्रयोग एक नंबर मध्ये सापडले जाऊ शकते. अंशत: सुसंगत फील्ड कमी वातावरणातील गोंधळ, लेसर संचार त्यांना उपयुक्त करते प्रभावित आहेत. ते देखील लेसर-प्रेरित फ्यूजन प्रतिक्रिया अभ्यास वापरले जातात: अणुस्फोटात उत्पन्न होणार्या प्रचंड उष्णतामानावर आधारलेला लक्ष्य वर तुळई क्रिया "गुळगुळीत" अग्रगण्य हस्तक्षेप प्रभाव कमी. स्पष्टपणा स्टार बायनरी प्रणाली आकार आणि वाटप निर्धारित करण्यासाठी विशिष्ट वापरले जाते.

प्रकाश लाटा स्पष्टपणा भाग आणि शास्त्रीय विषयांचा अभ्यास एक महत्वाची भूमिका बजावते. 2005 मध्ये, रॉय जे Glauber ऑप्टिकल स्पष्टपणा प्रमाण सिद्धांत योगदानासाठी भौतिकशास्त्रातील नोबेल पारितोषिक विजेते एक झाले.