Составители:
Рубрика:
Изучение интерференции света от двух отверстий 1-5
Если колебания противофазны, т.е. фазы и отличаются на нечетное число
, то получается минимальная интенсивность:
ϕ
1
ϕ
2
π
2
min 1 2
(III=−). (7)
Практически мы никогда не имеем строго гармонические колебания,
описываемые (1). Колебания в световой волне время от времени обрываются и
возникают вновь уже с иной, случайным образом измененной фазой и амплитудой, т. е.
не являются строго гармоническими. В таком случае и результирующая интенсивность
(
) также меняется с течением времени. Характерное время , в течение которого
амплитуда и начальная фаза колебаний в световой волне остаются практически
постоянными, называется временем когерентности.
2
Ia∼
c
τ
Наблюдая эту интенсивность, мы могли бы получить изменяющиеся значения;
однако для этого необходимо применить для наблюдения прибор, который реагировал
бы достаточно быстро, чтобы отмечать изменения . Всем приемникам света
присуща определенная инерционность, т. е. отличное от нуля время, в течение
которого они сохраняют память о световом сигнале. Это время разрешения приемника
τ
. Например для глаза
τ
~ 0,1 с. Современные наиболее быстродействующие
фотоприемники имеют время разрешения порядка 10
I
-10
с. Средний период колебаний Т
электромагнитного поля в оптической области спектра составляет около 10
-15
с.
Поэтому фотоприемник, как правило, способен регистрировать не мгновенное, а
усредненное за время разрешения
τ
световые величины
2
Ia= , где угловые скобки
означают усреднение
1
0
... ...dt
τ
τ
−
=
∫
.
Разность фаз
21
ϕϕ
ψ
−= монохроматических колебаний определяется разностью
начальных фаз и постоянна во времени. Средний квадрат амплитуды результирующего
колебания за промежуток времени
τ
, длительный по сравнению со временем
c
τ
нерегулярных изменений фазы
ψ
определяется выражением:
22 22 22
12 12 1 2 12
00 0
11 2
~ ( 2 cos ) cosI a a d a a aa d I a a aa d
ττ τ
τψτ
ττ τ
==++ =++
∫∫ ∫
ψτ
. (8)
Если разность фаз
ψ
и амплитуды a
1
, a
2
остаются неизменными в течение
времени наблюдения
τ
, то
12 12
0
1
cos cosaa d aa
τ
ψτ ψ
τ
=
∫
.
Следовательно
222
12 12
2cosaaaaa
ψ
=++ , т. е.
12
II I
≠+
.
При случайных обрывах и возобновлениях колебаний разность фаз
изменяется во времени совершенно беспорядочно, многократно принимая за время
τ
все значения от 0 до 2
π
. Поэтому
ψ
12
cosaa
ψ
стремится к нулю, и мы имеем
22
1
aaa=+
2
2
, т.е.
12
II I
=+
.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- …
- следующая ›
- последняя »
