ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ СВЕТА

КОГЕРЕНТНЫЕ И МОНОХРОМАТИЧЕСКИЕ ВОЛНЫ

Многие оптические явления, например интерференция волн, наблюдаются только для когерентных волн. Когерентность - это согласованное протекание в пространстве и времени нескольких колебательных процессов. Чтобы две волны были когерентны, они должны иметь одинаковую частоту (coj = со2) и постоянную разность фаз

(5(р = 2 = const), кроме того, колебания векторов должны происходить в одной плоскости. Условию когерентности удовлетворяют монохроматические волны - неограниченные в пространстве волны одной определенной строго постоянной частоты (волны, распространяющиеся по строго синусоидальному закону).

Ни один из реальных источников света не дает когерентного излучения. В волне, создаваемой реальным источником, частота излучения не постоянна, а может меняться на величину Дсо. Если в некоторый момент времени в некоторой точке пространства волны от двух источников находились в фазе, то уже в следующий момент времени их фаза не будет совпадать. Назовем время, за которое разность фаз двух волн в одной и той же точке пространства изменится на противоположную (5ср = тг), временем когерентности тког. Тогда такую волну можно приближенно считать когерентной в течение времени

За время тког волна распространится на расстояние

Это расстояние называют длиной когерентности ?ког - расстояние между точками, в которых разность фаз колебаний отличается на п. Другими словами, на расстоянии, равном длине когерентности, волны становятся некогерентными. Чем волна ближе к монохроматической, тем меньше Лео и тем больше длина когерентности.

Различают временную и пространственные когерентности. Пространственная когерентность - это жесткая связь между разностью фаз двух лучей в разных точках пространства в один и тот же момент времени. Пространственная когерентность выполняется в лазерных лучах.

Временная когерентность - это жесткая связь между фазами двух лучей в одной и той же точке пространства, но в разные моменты времени. На рис. 2.1, a-в показаны различные типы когерентности: на рис. 2.1, а - пучок с идеальной пространственной и временной когерентностью; на рис. 2.1, б - пучок с высокой пространственной когерентностью, но с маленькой временной когерентностью; и на рис. 2.1, в - пучок с плохой пространственной когерентностью, но с высокой временной когерентностью.

Рис. 2.1

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >