Когерентный источник света
Когерентный источник света — это источники, которые имеют постоянную во времени разность фаз, согласованное протекание нескольких колебательных или волновых процессов, степень которых различна.[1]
Когерентный источник света — это тип источников света, в которых свет испускается таким образом, чтобы все электромагнитные волны были выражены в фиксированной фазе друг с другом. Это означает, что все эти волны имеют одинаковую длину волны, а угол между ними остается постоянным. Когерентный источник может быть использован во многих областях, включая фотонику, медицину, науку и технологии[2].
Понятие когерентности[править]
Физическое понятие когерентности[править]
- Генерируемые волны имеют стабильную разность фаз[3]
Представляет собой несколько согласованных по времени колебаний или волн, проявление которых наступает во время их сложения. Колебания считаются когерентными, когда их различные фазы имеют временное постоянство. Сумма колебаний имеет ту же частоту, как и каждое отдельное колебание. Когерентные источники света работают на основе двух синусоидальных колебаний с одной и той же частотой.[4]
Общее понятие когерентности[править]
- Волны имеют определенную частоту[3]
При когерентности прохождение волн осцилляции происходит синхронно в разных точках пространства. При этом, разница фаз, расположенных между двумя точками, находится вне зависимости от времени. Если же такого не случается, значит, когерентность отсутствует. Это происходит, когда генерация волны сделана не одним излучателем, а несколькими одинаковыми, но независимыми друг от друга излучателями.[4]
- Когерентность представляет собой упорядоченную световую структуру. Световое поле является почти идеальной гармонической волной.[4]
Связь когерентности и интерференции[править]
Интерференция света — сложение двух или нескольких световых волн с одинаковыми периодами, сходящихся в одной точке, в результате которого наблюдается увеличение или уменьшение амплитуда результирующей волны. Для получения устойчивой интерференционной картины необходимо, чтобы складываемые волны были когерентны.[4]
- При интерференции света получается картина чередующихся светлых и темных полос, при наложении световых пучков друг на друга. Это явление основано на волновой природе света.[4]
С помощью интерференции удается значительно улучшить качество оптических приборов за счет просветления оптики. Получаются покрытия с высокими отражающими свойствами. На поверхности линз производится нанесение тонких пленок, у которых показатель преломления меньше, чем в самой линзе. Это позволяет выровнять волны и сделать световой поток более устойчивым.[4]
Пример когерентного источника[править]
С помощью разделения пучка на две части получают два мнимых источника света, дающих когерентные волны.[4]
- Лазерный луч является примером когерентного источника света. Свет, излучаемый лазером, имеет аналогичную частоту и фазу.[3]
- Звуковые волны — еще один пример когерентных источников. Электрические сигналы от звуковых волн распространяются с аналогичной частотой и фазой.[3]
Приёмы разделения волны[править]
Волна, идущая от источника света, раздваивается из-за преломления света в двух половинах бипризмы. Получаемые волны 1 и 2 как бы исходят от двух мнимых источников S1 и S2 и являются когерентными, поэтому в заштрихованной области наблюдается интерференция.[1]
Свет, проходящий через узкое отверстие S, падает на экран с двумя отверстиями S1 и S2 и делится на две когерентных волны, поэтому в заштрихованной области наблюдается интерференция, а на экране — интерференционная картина.[1]
Примечания[править]
- ↑ 1,0 1,1 1,2 https://studfile.net/preview/8189897/
- ↑ Петрушкин Сергей Валериевич Донорно-акцепторные пары для оптического охлаждения полупроводников // Ученые записки Казанского университета. Серия Физико-математические науки. — 2013. — № 1.
- ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 https://translated.turbopages.org/proxy_u/en-ru.ru.79aaa6ef-65b8be6a-d2f948a3-74722d776562/https/qsstudy.com/what-are-coherent-sources/
- ↑ 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 4,6 https://electric-220.ru/news/kogerentnye_istochniki_sveta/2014-06-10-631
Литература[править]
Петрушкин Сергей Валериевич Донорно-акцепторные пары для оптического охлаждения полупроводников // Ученые записки Казанского университета. Серия Физико-математические науки. — 2013. — № 1.
|
Одним из источников этой статьи является статья в википроекте «Рувики» («Багопедия», «ruwiki.ru») под названием «Когерентный источник света», находящаяся по адресу:
«https://ru.ruwiki.ru/wiki/Когерентный_источник_света» Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC-BY-SA 4.0 и более поздних версий. |