Оптика. Мартынова Г.П. - 59 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СГАУ | Самара

Составители: 

Рубрика: 

частотой. График функции вида [sin{
π
(
ν
-
ν
0
)
τ
} /
π
(
ν
-
ν
0
)
τ
]
2
, показы-
вающий распределение интенсивности фурье–компонент в (3.5), представ-
лен на рис.18. Из графика хорошо видно, что основная доля энергии при-
ходится на довольно узкий частотный интервал
∆ν
. Величина этого эф-
фективного диапазона в известной
степени произвольна, но посколь-
ку первые нули (когда в числителе
функции аргумент синуса равен
π
)
соответствуют
,
1
0
τ
ν
ν
±=−
то ясно, что
(3.7)
Полученное соотношение
имеет глубокое физическое со-
держание: эффективный частот-
ный интервал фурье-спектра (ширина спектральной линии) равен по по-
рядку обратной величине длительности одного волнового цуга. Следует
помнить, однако, что мы считали все цуги идентичными и имеющими про-
стую форму. На самом деле из
-за потери энергии атомами при излучении
волновые цуги затухают. Далее, атомы находятся в беспорядочном тепло-
вом движении относительно наблюдателя, поэтому спектры будут иска-
жаться эффектом Допплера. Кроме того, соседние излучающие атомы воз-
мущают друг друга, и волновые цуги беспорядочно меняются. По этим
причинам нельзя ожидать простого физического смысла понятий «дли-
тельность одного цуга» или «частотный интервал», - речь идет о неких
средних параметрах. Тем не менее, и в более строгой теории интерферен-
ции показывается, что условие (3.7) всегда выполняется.
Рис.18. График распределения
интенсивности фурье-компонент
ν
ν
+
ν
0
ν
−
ν
0
∆
ν
1
| f (
ν
)|
2
ν
0
.
1
τ
ν
≈∆
Временная и пространственная когерентность
Чем больше длительность цуга, тем ближе эта модель к гармониче-
ской волне, тем более когерентен свет. Поскольку результат интерферен-
ции определяется разностью хода интерферирующих волн, то можно вве-
сти промежуток времени, характеризующий относительную задержку лу-
чей, приходящих в некоторую точку пространства. Значение минимально-
го временного интервала
τ
0
, при котором свет способен давать интерфе-
ренционную картину, получил название времени когерентности света, а
соответствующая разность хода световых волн
0
τ
cL
=
называется длиной
45

Страницы