Cunbhalachd - a ... ciallach solas tonn. TEMPORAL co-leanailteachd

Beachdaich tonn Adhartachadh ann an rùm. Cunbhalachd - tomhas de na co-dhàimh eadar a ìrean, air a thomhas aig diofar ìrean. Cunbhalachd tonn a 'crochadh air na feartan a bun.

Tha dà sheòrsa co-leanailteachd

Nach beachdachadh sìmplidh mar eisimpleir. Smaoinich dà seòladh, ag èirigh agus a 'tuiteam air uachdar an uisge. Smaoineachadh gu bheil an tonn tùs an aon mhaide a harmonically bhogadh agus a thoirt às an uisge ciùin a 'briseadh uachdair an uisge uachdar. Mar so tha foirfe co-dhàimh eadar na gluasadan an dà seòladh. Nach urrainn iad a 'gluasad suas is sìos gu mionaideach ann an ìre, nuair a bhios aon a' dol suas, a 'eile sìos, ach aig an ìre eadar-dhealachadh eadar na dreuchdan air an dà balgan-fleodraidh a tha daonnan ann an àm. Harmonically oscillating puing tùs a 'dèanamh uabhasach ciallach tonn.

Nuair a 'toirt iomradh air cunbhalachd an solas, stuadhan,-dhealachadh a dà sheòrsa - spàsail agus TEMPORAL.

Cunbhalachd a 'buntainn ri comas an solas a thoirt gu buil an bhacadh pàtran. Ma tha dà solas tuinn a 'toirt ri chèile, agus chan eil iad a' cruthachadh raointean meudachadh agus lùghdachadh dealradh, tha iad a ghairm cho-chòrdadh. Ma tha iad a 'dèanamh "freagarrach" bhacadh pàtran (ann am mothachadh de iomlan millteach bhacadh sgìrean), tha iad gu tur ciallach. Ma tha dà tonnan a chruthachadh "nas lugha na slàn-" dealbh, thathar den bheachd gu bheil iad pàirt ciallach.

Michelson interferometer

Cunbhalachd - rud as fheàrr a tha air a mhìneachadh leis an deuchainn.

Ann Michelson interferometer an solas às an stòr S (a dh'fhaodadh a bhith sam bith de na leanas: a 'ghrian, na rionnagan, no leusair) a stiùireadh air semitransparent sgàthan M _0, a tha a' riochdachadh 50% de na solais gu sgàthan M ₁ agus a 'cur 50% a dh'ionnsaigh sgàthan M _2. Tha sail a tha air a nochdadh bho gach aon de na sgàthan air ais gu M _0, agus co-ionann cuibhreann de solas air a nochdadh bho na M ₁ agus M _{2 Tha} còmhla agus an dùil a chur air glacadh B. Tha an inneal Faodar rèiteachadh le bhith ag atharrachadh an t-astar eadar an sgàthan M ₁ gu saile splitter.

Michelson interferometer deatamach measgachadh an sail le àm-dàil dreach aige fhèin. Sgòthan a 'dol seachad air an t-slighe chun an sgàthan M ₁ a dhol astar air an 2d còrr sail a ghluaiseas an sgàthan M _2.

Tha dh'fhaid agus co-leanailteachd ùine

Dè tha a 'faicinn air an sgrion? Nuair D = 0 Chithear grunn math soilleir bhacadh iomallan. Nuair a tha d 'meudachadh, an còmhlan-ciùil a' fàs nas aotroime: dorcha sgìrean bhith Brighter, agus solas - dimmer. Mu dheireadh, airson glè mhòr d, a 'coileanadh seach àraidh deatamach luach D, an solas agus cearcaill dorcha à sealladh gu tur, a' fàgail a-mhàin blur.

Gun teagamh, tha an solas achadh nach urrainn gnothach a ghabhail ri àm-dàil dreach fhèin nuair a bha an àm tha dàil mòr gu leòr. Distance 2D - 'se an co-leanailteachd fad: bhacadh bhuaidhean a tha follaiseach a-mhàin nuair a tha an eadar-dhealachadh anns an dòigh nas lugha na seo astar. Tha seo a luach urrainn atharrachadh aig àm an t _c a roinneadh le astar solas c: t _c = 2D / c.

Michelson deuchainn meud an TEMPORAL cunbhalachd an solas tonn: comais aige a bhith a 'cur bacadh le dàil dreach fhèin. A math a dhèanamh sàbhailte leusair _t-c = 10 ^-4 s, l _c = 30 km; criathradh solas bho teas t _c = 10 ^-8, l _c = 3 m.

Cunbhalachd agus àm

TEMPORAL co-leanailteachd - tomhas ionnanachd eadar an ìre de solas tonnan aig diofar phuingean ri taobh na propagation stiùireadh.

A 'gabhail an tùs emits a wavelength de λ agus λ ± Δλ, a tha aig àm air choreigin san fhànais a bhios a' cur bacadh air astar l _c = λ ² / (2πΔλ). Far a bheil l _c - co-leanailteachd dh'fhaid.

Tha an ìre de tonn Adhartachadh ann an x stiùireadh air a mhìneachadh mar f = kx - ωt. Ma tha sinn a 'beachdachadh Figear tonn ann an rùm aig an àm t aig astar l _c, aig an ìre eadar-dhealachadh eadar an dà thonn bheactaran k ₁ agus k _2, a tha ann an ìre aig x = 0' S e co-ionnan ri Δφ = l _c (k ₁ - k _2). Nuair a Δφ = 1, no Δφ ~ 60 °, an solas nach eil ciallach. Bhacadh sam bith agus diffraction buaidh mhòr a thoirt air an coimeas.

Mar so:

• 1 = l _c (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).

Tha na tuinn a 'dol tro na àite le velocity c.

Tha an t-leanailt àm _c = l _c / s. Bho λf = c, an sin Δf / f = Δω / ω = Δλ / λ. Faodaidh sinn a sgrìobhadh

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

Ma aithnichte wavelength no tricead an propagation solais an tùs, tha e comasach obrachadh a-mach l agus _c t _c. Tha e do-dhèanta faicinn an bhacadh pàtran fhaighinn le bhith a 'roinn na amplitude, leithid Thin Film bhacadh sam bith, ma tha an Optical frith-eadar-dhealachadh a tha gu mòr nas motha na l _c.

TEMPORAL co-leanailteachd an tùs ag ràdh Black.

Cunbhalachd agus àite

Farsaingeachd co-leanailteachd - tomhas ionnanachd eadar an ìre de solas tonn ann an diofar phuingean transverse a stiùireadh propagation.

Nuair a tha an astar L bho monochromatic tearmach (sreathach) an tùs aig a bheil sreathach tomhasan an òrdugh δ, an dà sliotan suidhichte aig astar nas motha na d _c = 0,16λL / δ, nach eil a dhèanamh aithnichte bhacadh pàtran. πd _c ^2/4 tha an sgìre an co-leanailteachd tùs.

Ma aig àm a 'faicinn an t thobar de leud δ, fhuaireas cuidhteas L astar dìreach bhon sgrion, a' glacadh a 'faicinn an dà puingean (P1 agus P2), air an dealachadh le astar d. Tha an dealain-achadh ann an P1 agus P2 a 'riochdachadh na superposition de na dealain-achaidhean nan tonn a thèid a sgaoileadh le puingean uile an tùs, an rèididheachd a tha aig nach eil ceangal ri chèile. Airson eileagmagnatach tonn fhàg iad P1 agus P2, a 'cruthachadh aithnichte bhacadh pàtran ann superposition P1 agus P2 a bu chòir a bhith ann an ìre.

leanailteachd staid

Sgòthan tonn radiated le dà oirean an tùs, aig àm air choreigin den t àm tha cuid de ìre eadar-dhealachadh dìreach ann am meadhan eadar dà puingean. Tha sail a 'tighinn bho na dh'fhàg oir δ gu puing P2 a' dol seachad air d (sinθ) / 2 fhaide na an sail 'dol gu ionad. Tha slighe na saile tighinn bhon taobh dheas oir δ a nochdadh gu P2, a 'dol seachad air frith-rathad d (sinθ) / 2 lugha. Tha eadar-dhealachadh ann an astar a shiubhail airson dà sailean Tha e a-d · sinθ agus a 'riochdachadh ìre eadar-dhealachadh Δf' = 2πd · sinθ / λ. Airson an t-astar bho P1 gu P2 ri taobh na tuinn aghaidh, faigh sinn Δφ = 2Δφ '= 4πd · sinθ / λ. Tha na tuinn a thèid a sgaoileadh leis an dà-oirean an tùs, tha ann ìre le P1 aig an àm agus tha an t-mach à ìre anns an sgìre 4πdsinθ / λ ann am P2. Bho sinθ ~ δ / (2L), an uair sin Δφ = 2πdδ / (Lλ). Nuair a Δφ = Δφ ~ 1 no 60 °, tha an solas a 'beachdachadh air nach eil ciallach.

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

Spàsail cunbhalachd thubhairt wavefront ìre homogeneity.

Incandescent lampa tha eisimpleir de cho-chòrdadh solas tùs.

Ciallach solas a gheibhear bho thobar de cho-chòrdadh rèididheachd, ma tha sinn a 'tilgeadh air falbh, a' mhòr chuid de rèididheachd. Tha a 'chiad spàsail sìolaidh a tha a' cluich a mheudachadh spàsail co-leanailteachd, agus an uair sin spectral criathradh airson co-leanailt nas motha TEMPORAL.

Fourier t-sreath

Sinusoidal plèana tonn tur ciallach ann an rùm agus an àm, agus a 'ùine agus co-leanailteachd na sgìre gun chrìoch. Na h-uile fìor stuadhan tonn bhuillean maireannach airson crìochnach àm pleidhe, agus a bhith ceart-cheàrnach ri deireadh aca stiùireadh propagation. Mhatamataigeach, tha iad air am mìneachadh le a dhreuchd àm gu àm. Airson faighinn a-Tricead na làthair ann an tonn bhuillean agus airson co-dhùnadh a dh'fhaid co-leanailteachd Δω feum a mhion-sgrùdadh neo-àm gu àm dreuchdan.

A rèir Fourier anailis, neo-àm gu àm tonn faodar a mheas mar superposition Sìne tonn. Fourier tuigseach a 'ciallachadh gum superposition air ioma-ghnèitheachd de sinusoidal stuadhan a' toirt cothrom fhaighinn neo-waveform àm gu àm.

Conaltradh staitistig

Cunbhalachd teòiridh faodar beachdachadh air mar a tha an co-cheangal fiosaigs agus eile saidheansan, o tha e mar thoradh air co-aonadh an dealan teòiridh agus staitistig, a thuilleadh air cuspairean meacanaigeach staitistigeil a tha an t-aonadh de na staitistigean an cuspairean meacanaigeach. Tha an teòiridh air a chleachdadh gus tomhas a dhèanamh air feartan agus buaidhean air thuaiream atharrachaidhean air an giùlan solas-achaidhean.

Mar as trice tha e eu-comasach a thomhas luasgadh nan tonn achadh dìreach. Fa leth "ups agus Downs" rim faicinn solas nach urrainn a bhith air a lorg gu dìreach, no fiù 's le ionnsaichte ionnstramaidean: cho tric a tha mu ¹⁵ Dàmhair oscillations gach dàrna. Chan urrainn dhut ach thomhas na cuibheasachdan.

Iarrtas co-leanailteachd

Connection fiosaigs agus eile saidheansan mar eisimpleir air co-leanailt a 'dol ann an grunn iarrtasan. Pàirt ciallach achaidhean a tha nas lugha buaidh a thoirt air an àile Turbulence, a tha a 'dèanamh sin iad feumail airson conaltraidh leusair. Tha iad cuideachd air an cleachdadh ann an rannsachadh leusair-brosnaichte fusion bhualaidhean: lùghdachadh de bhacadh bhuaidh a 'dol gu "rèidh" an gnìomh na saile air an thermonuclear targaid. Cunbhalachd a chleachdadh ann an sònraichte gus dearbhadh meud agus riarachadh rionnag Binary siostaman.

Cunbhalachd solas tonnan a 'cluich pàirt chudromach ann a' sgrùdadh eòlaichean agus clasaigeach-achaidhean. Ann an 2005, Roy J. Glauber b 'e fear de na bhuannaich an Duais Nobel ann an Physics airson a cur ri eòlaichean teòiridh Optical co-leanailteachd.