Coherence - a ... galu manino malamalama. coherence faaletino

Mafaufau a propagating galu i le vanimonimo. Coherence - o se fua o le faamaopoopoga i le va o lona vaega, fuaina i manatu eseese. faalagolago galu Coherence i luga o le uiga o lona autu.

E lua ituaiga o coherence

Sei o tatou mafaufau se faataitaiga faigofie. Seʻi manatu i le lua faaopeopea, faiaʻe ma pau i luga o le vai. Manatu le galu le puna o le laau lava lea e faatofuina harmonically ma aveesea mai vai solia luga filemu o le laualuga vai. O lea o loo i ai se faamaopoopoga atoatoa le va o le gaoioiga o le floats lua. Le mafai ona latou agai i luga ma lalo tonu lava i le vaega, pe o se tasi e alu i luga, o le isi i lalo, ae e tumau le vaega eseesega i le va o le tulaga o le floats lua i le taimi. Harmonically puna tulaga oscillating maua matua galu manino.

Ina ua faamatala e le coherence o galu malamalama, iloa lona lua ituaiga - spatial ma le faaletino.

Coherence e faasino atu i le tomai o le malamalama e maua se mamanu faalavelave. Afai galu malamalama e lua o loo aumaia faatasi ai, ma latou te le faatupuina o eria o faateleina ma faaitiitia pupula, ua latou taʻua incoherent. Afai latou te maua "lelei" faalavelave mamanu (i le lagona o le vaega faalavelave faataumaoi atoatoa), oi latou o atoatoa manino. Afai lua galu faia "itiiti ifo nai lo le atoatoa" ata, ua manatu oi latou o vaega manino.

Michelson interferometer

Coherence - ai se mea ua sili ona faamalamalama mai e le tofotofo.

I Michelson interferometer le malamalama mai le S puna (lea e mafai ona avea o so o se: o le la, o fetu, po o le leisa) ua faatonuina i luga o se semitransparent faata M _0, lea e faatusa i le 50% o le malamalama i faata M ₁ ma auina atu le 50% agai i faata M _2. o loo atagia mai le laau faalava mai le tasi i tua faata le o e M _0, ma vaega tutusa o le malamalama atagia mai le M ₁ ma M _{2 ua} tuufaatasi ma fana i luga o se lau B. mafai ona configured le masini e ala i le suia o le mamao mai le faata M ₁ i le splitter laau faalava.

mixes moni Michelson interferometer le utupoto i lomiga tuai-taimi o lona lava. Malamalama lea e pasia i le ala i le faata M ₁ e ao ona alu mamao i luga o le 2d sili atu nai lo o se laau faalava lea e tuleia i le faata M _2.

O le umi ma coherence taimi

Le mea o loo matauina i luga o le lau? Pe a = 0 e mafai ona vaai i se numera o manino lava tuaoi faalavelave. A faateleina d, o le a itiiti folafola le vaega: avea susulu le nofoaga pogisa, ma le malamalama - dimmer. Mulimuli ane, mo lava d tele, silia a taua faitio nisi o D, le malamalama ma le mama pogisa mou atoa, ma tuua ai na o se blur.

E manino lava, e le mafai ona faalavelave le fanua malamalama ma le lomiga tuai le taimi lava pe a le taimi faatuai ua lava tele. Mamao 2D - o le umi coherence: E maitauina aafiaga o faalavelave pe a le eseesega i le ala itiiti i lo lenei mamao. e mafai ona liua lenei taua i le taimi o t _c lona vaega e le saosaoa o le malamalama c: t _c = 2D / c.

tofotofo Michelson fuaina le coherence faaletino o le galu malamalama: iai le malosi e faalavelave i se faatuai lomiga o ia lava. A _c t leisa lelei e gafatia = 10 ^-4 s, l _c = 30 km; _c le malamalama mai le vevela t filtered = 10 ^-8, l _c = 3 m.

Coherence ma le taimi

coherence Faaletino - o se fuataga lea o le faamaopoopoga i le va o le vaega o le malamalama galu i vaega eseese i le taitaiga propagation.

Manatu puna faamatuu a wavelength o λ ma λ ± Δλ, lea i nisi taimi i le va o le a faalavelave i se mamao _c l = λ ² / (2πΔλ). Afai l _c - umi coherence.

O le vaega o le a galu propagating i le x faatonuga ua faamatalaina o f = kx - ωt. Afai tatou te mafaufau galu Ata i le avanoa i le taimi t i se mamao _{c l,} o le vaega eseesega i le va o le vectors galu lua k ₁ ma k _2, lea o loo i ai i vaega i x = 0 e tutusa ma Δφ = _c l (k ₁ - k _2). A Δφ = 1, po o Δφ ~ 60 °, e le o toe manino le malamalama. Faalavelave ma diffraction i ai se aafiaga taua i le eseesega.

e faapea:

• 1 = _c l (k ₁ - k _{2) = l c (2π / λ} - 2π / (λ + Δλ));
• _{l c (λ + Δλ - λ} ) / (λ (λ + Δλ)) ~ l c Δλ / λ ² = 1 / 2π;
• l _c = λ ² / (2πΔλ).

O le galu e pasia le le va ma se c saoasaoa.

O le coherence taimi t _c = l _c / s. Talu λf = c, ona Δf / f = Δω / ω = Δλ / λ. E mafai ona tatou tusi

• l _c = λ ² / (2πΔλ) = λf / ( 2πΔf) = c / Δω;
• t _c = 1 / Δω.

Afai o se iloa wavelength po o le taimi o le propagation o le malamalama puna, e mafai ona fuafua l _c ma _{c t.} E le mafai ona tausia le faalavelave mamanu maua e ala i le vaevaeina o le amplitude, e pei o faalavelave manifinifi ata tifaga, pe afai e sili tele le eseesega i le ala opitika nai lo _{c l.}

Fai mai puna coherence Faaletino Black.

Coherence ma avanoa

coherence Spatial - o se fuataga lea o le faamaopoopoga i le va o le vaega o le galu malamalama i mea eseese transverse i le taitaiga a propagation.

Ina ua mamao L mai le monochromatic vevela (linear) le puna o lona fua linear o le poloaiga o δ, o le tu i slots lua a mamao sili atu nai lo d _c = 0,16λL / δ, le toe maua ai se mamanu iloagofie faalavelave. πd _c ^2/4 o le vaega o le puna coherence.

Afai i le taimi t tagai i le puna o le lautele δ, lafoaia perpendicular mamao L mai le lau, o le lau e mafai ona vaai i le vaega lua (P1 ma P2), tuuesea e se d mamao. O le fanua i le eletise i le P1 ma P2 faatusa i ai le superposition o le fanua eletise o galu emitted i mea uma o le puna, o le leisa lea e le o fesootai i le tasi ma le isi. Ina ia galu eletise exiting P1 ma P2, fatuina o se iloagofie mamanu faalavelave i superposition P1 ma e tatau ona P2 i vaega.

coherence tulaga

Malamalama galu faasusulu e le pito e lua o le puna, i se taimi o le taimi t ai se eseesega vaega patino tonu i le ogatotonu i le va o vaega e lua. Le utupoto sau mai le pito taumatau o δ i se tulaga P2 e oo i d (sinθ) / 2 mamao atu nai lo le utupoto ulutala i le ogatotonu. O le trajectory o le laau faalava o sau mai le pito taumatau o δ e faasino P2, e pasi atu i d ala (sinθ) / 2 itiiti. na malaga ai le eseesega i le mamao mo ave lua o le i · sinθ ma faatusa i ai le vaega eseesega Δf '= 2πd · sinθ / λ. Mo le mamao mai P1 e P2 i le galu i luma, tatou te maua Δφ = 2Δφ '= 4πd · sinθ / λ. O le galu emitted e le pito e lua o le puna, ua i ai i vaega i P1 i le taimi t ma o loo i fafo o le vaega i le itulagi 4πdsinθ / λ i P2. Talu sinθ ~ δ / (2L), lea Δφ = 2πdδ / (Lλ). A Δφ = Δφ ~ 1 po o le 60 °, e le o toe manatu manino le malamalama.

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

O le coherence spatial o fai homogeneity vaega wavefront.

o lamepa Incandescent se faataitaiga o le puna incoherent malamalama.

e mafai ona maua le malamalama manino mai i se puna o le leisa incoherent, pe afai tatou te tuulafoai i le tele o le leisa. O le faamamăina spatial muamua ua faia e faateleina ai le coherence spatial, ma faamamăina lea spectral mo coherence faaletino tele.

Fourier faasologa

galu vaalele Sinusoidal atoatoa manino i le avanoa ma le taimi, ma le umi o le taimi ma le nofoaga coherence e lē gata. e pulses galu galu moni uma tumau mo se vaitaimi gata taimi, ma o le iuga perpendicular i la latou taitaiga o propagation. Mathematically, o loo latou faamatalaina e se galuega tauave faavaitaimi. Ina ia maua le alaleo le taimi nei i le pulses galu ma mo le fuafuaina o se coherence umi manaomia Δω e iloilo galuega tauave lē faavaitaimi.

E tusa ai ma Fourier iloiloga, e mafai ona manatu i se galu faavaitaimi soʻona faia o se superposition o sine galu. o lona uiga o le tuufaatasia Fourier e superposition o se plurality o galu sinusoidal mafai ai ina ia maua se waveform faavaitaimi soʻona faia.

fuainumera fesootaiga

e mafai ona iloiloina teori Coherence e pei o le sootaga o le fisiki ma isi faasaienisi, talu ai o le taunuuga o se tuufaatasia o le teori eletise ma fuainumera, faapea foi inisinia faafuainumera o le faatasiga o le inisinia fuainumera. O le manatu o loo faaaoga e fuatiaina le uiga ma aafiaga o le fesiitaiga i soo i luga o le amioga o le malamalama fanua.

E masani lava e le mafai e fua fesiitaiga o le fanua galu saʻo. Taitoatasi "o lugā ma lalō" vaaia le malamalama e le mafai ona iloa mai saʻo, po o le i meafaifaaili lavelave: lona taimi o le 10 ¹⁵ oscillations i le lona lua. E mafai ona e na o le fua o le averesi.

Faaaogāina o coherence

Sootaga o le fisiki ma isi faasaienisi o se faataitaiga o coherence e mafai ona tusia i le tele o talosaga. Vaega fanua manino ua itiiti le aafia i le fevesiaiga ea, lea e faia i latou ia aoga mo fesootaiga leisa. o loo faaaogaina foi i latou i le suesuega o le leisa-faaōleōle tali fusion: a faaitiitia o aafiaga o le faalavelave e tau atu i "faamafolafola" o le faatinoga o le laau faalava i luga o le taulaʻiga vevela. o loo faaaogaina Coherence i faapitoa e iloa ai le tele ma le faasoasoaina o faiga binary fetu.

Coherence o le malamalama galu faatinoina se matafaioi taua i le suesueina o quantum ma fanua masani. I le 2005, na avea Roy J. Glauber se tasi o le manumalo o le Nobel Taui i le fisiki mo lona sao i le teori quantum o coherence opitika.