Coerența este o mare enciclopedie sovietică

Oscilator de cristal, generator de joasă putere de înaltă frecvență oscilații electrice, în care rezonant rolul de circuit de cuarț rezonatorul - placă, inel sau bar tăiat ...







Standardele cu frecvență quantum, dispozitive în care tranzițiile cuantice ale particulelor (atomi ...) sunt folosite pentru a măsura cu precizie frecvența de oscilație sau pentru a genera oscilații cu o frecvență foarte stabilă ...

Valuri, schimbări în starea mediului (perturbații), propagarea în acest mediu și purtarea energiei cu ele. De exemplu, o lovitură la capătul unei tije de oțel provoacă compresie locală la acest ...

emisie spontana a emisiei spontane, emisia spontană de radiație electromagnetică atomilor și colab. Sistemul Quantum în nivelurile de energie excitate (a se vedea. Quantum ...

Interferența luminii, adaosul de unde luminoase, în care distribuția spațială caracteristică a intensității luminii (modelul de interferență) este observată de obicei sub formă de lumină alternativă și ...

Laser, o sursă de radiații electromagnetice din zonele vizibile, infraroșii și ultraviolete, pe baza emisiei stimulate de atomi și molecule. Cuvântul "laser" este alcătuit din literele inițiale (...

Mecanica cuantică a mecanicii undelor, teoria și stabilirea unui mod de a descrie legile mișcării de microparticule (particule elementare, atomi, molecule, sau nuclee) și sisteme (de exemplu, cristale) și ...

Coerența (din comunicațiile latine coheerente - în comunicare), fluxul consecvent în timp al mai multor procese oscilante sau de undă, care se manifestă atunci când sunt adăugate. Oscilațiile sunt numite coerente dacă diferența dintre fazele lor rămâne constantă în timp și, când se adaugă oscilația, determină amplitudinea oscilației totale. Două oscilații armonice (sinusoidale) de o frecvență sunt întotdeauna coerente. Oscilația armonică este descrisă de expresia:

unde x este o cantitate oscilantă (de exemplu, deplasarea pendulului din poziția de echilibru, intensitatea câmpurilor electrice și magnetice, etc.). Frecvența oscilației armonice, amplitudinea ei A și faza j sunt constante în timp. Când două oscilații armonice sunt combinate cu aceeași frecvență v. dar cu diferite amplitudini A 1 și A 2 și faze j 1 și j 2, se formează o oscilație armonică de aceeași frecvență. Amplitudinea oscilației rezultate:

poate varia de la A 1 + A 2 la A 1 - A 2 în funcție de diferența de fază j 1 - j 2 (). Intensitatea oscilației rezultate, proporțională cu A p2, depinde, de asemenea, de diferența de fază.

În realitate, oscilațiile armonice în mod ideal nu sunt fezabile, deoarece în procesele de oscilație reală, amplitudinea, frecvența și faza oscilațiilor variază în mod aleatoriu în timp. Amplitudinea rezultată Ap depinde foarte mult de cât de repede se schimbă diferența de fază. Dacă aceste modificări sunt atât de rapide încât nu pot fi văzute de instrument, atunci poate fi măsurată numai amplitudinea medie a oscilației rezultate. În acest caz, deoarece valoarea medie a cos (j 1 j-2) este 0, intensitatea medie este suma totală bază de oscilație medie intensități oscilații și, astfel, este independentă de faza. Oscilațiile inițiale sunt incoerente. Modificări haotice rapide în amplitudine încalcă, de asemenea, K.

În cazul în care faza de oscilație j 1 și j 2 sunt schimbate, dar lor diferența j 1 - j 2 rămâne constantă, intensitatea totală a vibrațiilor ca în cazul unei oscilații armonice ideală este determinată de o diferență de fază de oscilații pliabili, adică există K. Dacă diferența de fază între două schimbări de oscilație foarte încet, atunci spunem că vibrațiile să rămână coerente de ceva timp până când diferența lor de fază nu a avut timp să se schimbe cu o valoare comparabilă cu p.

Este posibil să se compare fazele aceleiași oscilații la momente diferite t 1 și t 2, separate de un interval t. Dacă nearmonia oscilației se manifestă într-o variație aleatoare aleatorie în timpul fazei sale, atunci pentru o tensiune suficient de mare t, schimbarea în faza oscilației poate depăși p. Aceasta înseamnă că, după un timp, oscilația armonică "uită" faza inițială și devine incoerentă "în sine". Timpul t este numit timpul de oscilație non-armonică sau durata trenului armonic. După expirarea unui tren armonic, acesta este înlocuit, ca atare, de un altul cu aceeași frecvență, dar de o altă fază.







În propagarea unui val electromagnetic monocromatic plan într-un mediu omogen, intensitatea câmpului electric E în lungul direcției de propagare a acestui val de val la momentul t este egală cu:

unde l = cT este lungimea de undă, c este viteza de propagare, iar T este perioada de oscilație. Faza a oscilației în orice punct special în spațiu se păstrează numai pentru perioada teoriei câmpului cuantic. În acest timp, valul se va răspândi la o distanță CT și fluctuațiile E la puncte distanță unul față de celălalt la o distanță CT. de-a lungul direcției propagării valului, sunt incoerente. Distanța de CT egală de-a lungul direcției de propagare a undei plane, la care oscilații aleatorii de schimbare de fază pentru valorile acoperirii comparabile cu p, sau durata apelului K. lungimea trenului.

lumina soarelui vizibil, pe o scară care ocupă o bandă de frecvență a undelor electromagnetice de la 4SYMBOL 215 \ f „Symbol“ \ s 12CH1014 la 8SYMBOL 215 \ f „Symbol“ \ s 12CH1014 Hz, poate fi considerat ca un val armonic cu schimbare rapidă amplitudine, frecvență și fază. Lungimea trenului

10-4 cm. Lumina emisă de gaze rarefiate sub formă de linii spectrale înguste este mai aproape de monocrom. Faza astfel de lumină practic nu se schimbă la o distanță de 10 cm. Lungimea unui tren de radiații laser poate depăși kilometri. În banda cu unde radio, există mai multe surse de oscilație monocromatice (vezi oscilatorul cuarț, standardele de frecvență cuantică), iar lungimea de undă l este de multe ori mai mare decât pentru lumina vizibilă. Lungimea unui tren de unde radio poate depăși cu mult dimensiunile sistemului solar.

Tot ceea ce sa spus este adevărat pentru un val de avion. Cu toate acestea, un val perfect plat este la fel de nerealizabil ca o oscilație armonică în mod ideal (a se vedea Valurile). În procesele actuale, amplitudinea undei și faza oscilațiilor variază nu numai de-a lungul direcției de propagare a undei, ci într-un plan perpendicular pe această direcție. Modificările aleatorii în diferența de fază la două puncte situate în acest plan cresc odată cu creșterea distanței dintre acestea. Oscilațiile la aceste puncte slăbesc și la o anumită distanță l. Atunci când modificările aleatoare ale diferenței de fază devin comparabile cu p, ele dispar. Pentru a descrie proprietățile undei coerente într-un plan perpendicular pe direcția de propagare, termenul este folosit în spațială K. Spre deosebire K. timpul legate de gradul de undă monochromaticity. Tot spațiul ocupat de val, pot fi împărțite în regiuni, fiecare dintre magazine valurilor K. Volumul o astfel de regiune (volum K) este aproximativ egală cu produsul dintre lungimea trenului t al diametrului (rezoluția spațială K) cerc pătrat /.

Încălcarea spațiului K este asociată cu caracteristicile proceselor de radiație și de formare a undelor. De exemplu, spațiul K al unui val de lumină emis de un corp încălzit extins dispare la o distanță de suprafața sa de numai câteva lungimi de undă, deoarece diferite părți ale corpului încălzit emit independent una de cealaltă (a se vedea emisia spontană). Ca rezultat, în loc de o singură undă plană, sursa emite un set de valuri plane propagând în toate direcțiile posibile. Pe măsură ce vă deplasați de la sursa de căldură (dimensiuni finite), valul se apropie din ce în ce mai mult de cel plat. Dimensiunea spațiului K. l crește proporțional cu l - unde R este distanța față de sursă, r este dimensiunea sursei. Acest lucru face posibilă observarea interferențelor de lumină a stelelor, în ciuda faptului că acestea sunt surse termice de dimensiuni enorme. Prin măsurarea / pentru lumina de la cele mai apropiate stele, este posibil să se determine dimensiunile lor r. Cantitatea l / r se numește unghiul K. Cu distanța față de sursă, intensitatea luminii scade cu 1 / R 2. Prin urmare, cu ajutorul unui corp încălzit, este imposibilă obținerea unei radiații intense care posedă o suprafață mare K.

Valul luminos emis de laser este format ca rezultat al emisiei coordonate de lumină stimulată în întregul volum al substanței active. Prin urmare, spațiul K al luminii la gaura de ieșire a laserului rămâne în întreaga secțiune transversală a fasciculului. Radiația laser are o K spațială imensă, adică o direcție înaltă față de radiația unui corp încălzit. Cu ajutorul unui laser este posibil să se obțină lumină a cărei volum este de 1017 ori mai mare decât volumul K. Un val de lumină de aceeași intensitate obținut din sursele de lumină non-laser cele mai monocromatice.

In optica, cel mai comun mod de a produce două valuri coerente este despicarea undei emise de o sursă non-monocromatica în două valuri de înmulțire a lungul căi diferite, dar în cele din urmă apar la un moment dat, iar în cazul în care există adăugarea lor (Fig. 2). În cazul în care audio val de întârziere în raport cu cealaltă, în legătură cu diferența de căi trecut, mai puțin decât durata trenului, vibrațiile la punctul de plus va fi coerentă și interferența luminii se va produce. Atunci când diferența dintre căile a două valuri se apropie de lungimea trenului, raza razelor slăbește. Fluctuațiile ecran scădere a iluminarii, iluminarii am tinde la o valoare constantă egală cu suma intensităților incidentului două valuri pe ecran. În cazul nepunctuale (o extinsă), sursa de căldură două grinzi vin la punctele A și B pot fi incompatibile din cauza incoerența spațială a radiat val. În acest caz, interferența nu se produce deoarece franjele de interferență pe diferite puncte ale sursei sunt deplasate una față de cealaltă cu o distanță mai mare decât lățimea benzii.

K. Conceptul a apărut inițial în teoria clasică a vibrațiilor și a undelor se aplică și obiectelor și proceselor descrise de mecanica cuantică (particule atomice, corpuri solide etc.).







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: