ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
3
Лабораторная работа
Изучение интерференции с помощью лазера
Временна´ я и пространственная когерентность
Если осветить любую поверхность одним однород-
ным солнечным или от лампы накаливания световым пуч-
ком, а затем поверх его другим точно таким же, то осве-
щенность экрана, оставаясь однородной, увеличится в два
раза. Ситуация коренным образом изменится, если в каче-
стве источника света использовать лазер. В этом случае
поверхность экрана покроется системой темных и светлых
полос. Причем освещенность светлых полос будет более
чем в два раза превышать суммарную освещенность обоих
пучков, взятых по отдельности. То есть произойдет п
п
п
е
е
е
р
р
р
е
е
е
-
-
-
р
р
р
а
а
а
с
с
с
п
п
п
р
р
р
е
е
е
д
д
д
е
е
е
л
л
л
е
е
е
н
н
н
и
и
и
е
е
е
о
о
о
с
с
с
в
в
в
е
е
е
щ
щ
щ
е
е
е
н
н
н
н
н
н
о
о
о
с
с
с
т
т
т
е
е
е
й
й
й
. В этом случае говорят,
что пучки интерферируют. Интерференция возможна
лишь с когерентным светом, то есть интерферируют толь-
ко монохроматические волны, имеющие неизменную во
времени разность фаз. Чтобы разобраться с этим явлением
выясним более подробно, что же такое когерентность.
В основном речь идет о двух типах когерентности —
временно´й и пространственной. Если свет не обладает
высокой когерентностью одного из этих типов, то четкой
интерференционной картины не будет.
4
В
В
В
р
р
р
е
е
е
м
м
м
е
е
е
н
н
н
н
н
н
á
á
á
я
я
я
к
к
к
о
о
о
г
г
г
е
е
е
р
р
р
е
е
е
н
н
н
т
т
т
н
н
н
о
о
о
с
с
с
т
т
т
ь
ь
ь
подразумевает, что все гребни
волн в световом пучке следуют на строго определенном
одинаковом расстоянии друг от друга (рис. 1, а).
Это равносильно постоянной разности фаз между ними.
Среднее расстояние, на котором гребни волн сохраняют
«шаг», называется длиной когерентности. Свет, обла-
дающий высокой временнóй когерентностью, должен
быть монохроматическим.
Самые совершенные источники монохроматического из-
лучения не лазерного типа имеют длину когерентности ме-
нее 1 мм. Длина когерентности немонохроматического (ес-
тественного) света не превышает 0.01мм. У лазеров же она
достигает 1 км.
Рис. 1. Временна´я когерентность: а) – высокая
когерентность; б)
–
низкая
ВВрреем
мееннннááяя ккооггееррееннт
тнноосст
тьь подразумевает, что все гребни
Лабораторная работа волн в световом пучке следуют на строго определенном
одинаковом расстоянии друг от друга (рис. 1, а).
Изучение интерференции с помощью лазера
Это равносильно постоянной разности фаз между ними.
Временна́я и пространственная когерентность
Если осветить любую поверхность одним однород-
ным солнечным или от лампы накаливания световым пуч-
ком, а затем поверх его другим точно таким же, то осве-
щенность экрана, оставаясь однородной, увеличится в два
раза. Ситуация коренным образом изменится, если в каче-
стве источника света использовать лазер. В этом случае
поверхность экрана покроется системой темных и светлых
полос. Причем освещенность светлых полос будет более
чем в два раза превышать суммарную освещенность обоих
пучков, взятых по отдельности. То есть произойдет ппееррее--
рраассппррееддееллееннииее ооссввеещ
щееннннооссттеейй. В этом случае говорят,
что пучки интерферируют. Интерференция возможна
лишь с когерентным светом, то есть интерферируют толь-
ко монохроматические волны, имеющие неизменную во
времени разность фаз. Чтобы разобраться с этим явлением Рис. 1. Временна́я когерентность: а) – высокая
выясним более подробно, что же такое когерентность. когерентность; б) – низкая
В основном речь идет о двух типах когерентности —
временно́й и пространственной. Если свет не обладает
высокой когерентностью одного из этих типов, то четкой Среднее расстояние, на котором гребни волн сохраняют
интерференционной картины не будет. «шаг», называется длиной когерентности. Свет, обла-
дающий высокой временнóй когерентностью, должен
быть монохроматическим.
Самые совершенные источники монохроматического из-
лучения не лазерного типа имеют длину когерентности ме-
нее 1 мм. Длина когерентности немонохроматического (ес-
тественного) света не превышает 0.01мм. У лазеров же она
достигает 1 км.
3 4
