Koneksyon - yon ... aderan vag limyè. tanporèl koneksyon

Konsidere yon propager vag nan espas. Koneksyon - yon mezi korelasyon ki genyen ant faz li yo, mezire nan diferan pwen. Koneksyon vag depann sou karakteristik sa yo nan sous li yo.

De kalite koneksyon

Se pou nou konsidere yon egzanp ki senp. Imajine de flote, k ap monte ak tonbe sou sifas la dlo. Asime ke sous la vag se bwa a sèlman ki armonikman benyen epi retire soti nan dlo kraze kalm sifas nan sifas la dlo. Se konsa, gen yon korelasyon pafè ant mouvman yo ki nan de cha yo. Yo pa kapab deplase leve, li desann jisteman nan faz, lè yon ap moute, lòt la desann, men diferans lan faz ant pozisyon yo nan de cha yo se konstan nan tan. Armonikman osile sous pwen pwodui absoliman aderan onn.

Lè dekri koneksyon an nan vag yo limyè, fè distenksyon ant de kalite li yo - espasyal ak tanporèl.

Koneksyon vle di kapasite a nan limyè yo pwodwi yon modèl entèferans. Si de vag limyè yo te pote ansanm, epi yo pa kreye zòn nan ogmante ak diminye klète, yo rele yo dezoryante. Si yo pwodwi "ideyal" modèl entèferans (nan sans nan ranpli zòn entèferans destriktif), yo ou yo konplètman aderan. Si de vag kreye "mwens pase pafè" foto, li se konsidere kòm yo ke yo ap pasyèlman aderan.

Michelson entèrferomètr

Koneksyon - yon fenomèn ki pi bon yo eksplike sa nan yon eksperyans.

Nan Michelson entèrferomètr limyè ki soti nan S nan sous (ki ka nenpòt nan: solèy, zetwal, oswa lazè a) se dirije sou yon M glas semitransparent _0, ki reprezante 50% nan limyè a nan direksyon pou glas M ₁ ak transmèt 50% nan direksyon pou glas M _2. se gwo bout bwa a reflete ki soti nan chak nan miwa yo tounen nan M _0, ak pòsyon egal nan limyè reflete soti nan M a ₁ ak M _{2 yo} konbine ak projetée sou yon B. ekran ka aparèy la ap configuré pa chanje distans la soti nan M a glas ₁ a trètr nan gwo bout bwa.

Michelson entèrferomètr esansyèlman melanje gwo bout bwa a ak vèsyon tan-reta nan pwòp li. Limyè ki pase sou wout la nan M a glas ₁ gen ale distans la sou 2d a plis pase yon gwo bout bwa ki deplase M a glas _2.

longè ak koneksyon Lè a

Ki sa ki se obsève sou ekran an? Lè ta = 0 ka wè yon kantite bordur entèferans trè klè. Lè d se ogmante, gwoup la vin mwens pwononse: zòn yo fè nwa vin pi klere, ak limyè - dime. Finalman, pou gwo anpil d, depase yon sèten valè kritik nan D, limyè a ak tout zanno fè nwa disparèt nèt, kite sèlman yon flou.

Li evidan, jaden an limyè pa ka entèfere ak vèsyon tan-reta nan tèt li lè reta a tan se gwo ase. Distans 2D - li se longè a gen yon koneksyon: efè entèferans yo aparan sèlman lè diferans lan nan wout la mwens pase sa a distans. Sa a kapab valè dwe konvèti pandan t _c divizyon li yo pa vitès la nan limyè c: T _c = 2D / c.

Michelson eksperyans mezire koneksyon an tanporèl nan vag nan limyè: kapasite li nan entèfere ak yon vèsyon reta nan tèt li. Yon byen estabilize lazè t _c = 10 ^-4 la, l _c = 30 km; filtre limyè ki soti nan chalè t _c = 10 ^-8, l _c = 3 m.

Koneksyon ak tan

Tanporèl koneksyon - yon mezi korelasyon ant faz yo nan vag yo limyè nan divès pwen ansanm direksyon an pwopagasyon.

Sipoze sous emèt yon longèdonn nan λ ak λ ± Δλ, ki nan kèk pwen nan espas pral entèfere nan yon distans L _C = λ ² / (2πΔλ). Ki kote l _c - longè koneksyon.

se faz la nan yon propager vag nan yon direksyon ki x defini kòm = f kx - ωt. Si nou konsidere vag Figi nan espas nan moman t nan yon distans L _C, diferans lan faz ant de vektè yo vag k ₁ ak k _{2 yo,} ki se nan faz nan x = 0 ki egal a Δφ = L _C (k ₁ - k _2). Lè Δφ = 1, oswa Δφ ~ 60 °, limyè a se pa aderan. Entèferans ak diffraction gen yon efè siyifikatif sou kontra a.

konsa:

• 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).

Onn an pase nan espas ki la ak yon vitès c.

koneksyon Lè a t _c = L _C / s. Depi λf = c, lè sa a Δf / F = Δω / ω = Δλ / λ. Nou ka ekri

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

Si yon li te ye longèdonn oswa frekans nan pwopagasyon a nan sous limyè, li se posib yo kalkile L _C ak t _c. Li enposib yo obsève modèl la entèferans jwenn lè yo divize anplitid la, tankou entèferans fim mens, si diferans lan chemen optik se siyifikativman pi gran pase l _c.

Tanporèl sous koneksyon di Nwa.

Koneksyon ak espas

Espas koneksyon - yon mezi korelasyon ant faz yo nan vag yo limyè nan diferan pwen Transverse direksyon an nan pwopagasyon.

Lè distans L a soti nan tèmik sous la monokrom (lineyè) ki gen dimansyon nan lòd la δ lineyè, fant yo de chita nan yon distans ki pi konsekan pase d _c = 0,16λL / δ, pa gen ankò pwodwi yon modèl entèferans rekonèt. πd _c ^2/4 se zòn nan nan sous la gen yon koneksyon.

Si nan tan t wè sous la nan lajè δ, dispoze pèpandikilè distans L soti nan ekran an, ekran an ka wè pwen yo de (P1 ak P2), separe pa yon distans d. Jaden an elektrik nan P1 la ak P2 reprezante supèrpozisyon a nan jaden yo elektrik nan vag yo emèt pa tout pwen nan sous la, radyasyon an ki pa konekte youn ak lòt. Onn elektwomayetik sòti P1 ak P2, kreye yon modèl entèferans rekonèt nan supèrpozisyon P1 ak P2 ta dwe nan faz.

koneksyon kondisyon

vag limyè emi pa de bor yo nan sous la, nan kèk pwen nan tan t gen yon sèten diferans faz dirèkteman nan sant la ant de pwen. gwo bout bwa a ap vini soti nan kwen an rete nan δ nan yon P2 pwen yo pase sou d (sinθ) / 2 pi lwen pase gwo bout bwa a tit nan sant lan. trajectoire la nan gwo bout bwa a ap vini soti nan kwen an dwa nan δ nan pwen P2, pase sou chemen d (sinθ) / 2 mwens. Diferans lan nan distans vwayaje pou de travès se ta · sinθ ak reprezante diferans nan faz Δf '= 2πd · sinθ / λ. Pou distans la soti nan P1 P2 ansanm devan nan vag, nou jwenn Δφ = 2Δφ '= 4πd · sinθ / λ. Vag yo emèt pa de bor yo nan sous la, se nan faz ak P1 nan moman t ak yo soti nan faz nan rejyon an 4πdsinθ / λ nan P2. Depi sinθ ~ δ / (2L), Lè sa a, Δφ = 2πdδ / (Lλ). Lè Δφ = Δφ ~ 1 oswa 60 °, limyè a se pa konsidere kòm aderan.

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

koneksyon an espasyal nan di omojèn WaveFront faz.

Enkandesan lanp ki se yon egzanp sous limyè dezoryante.

ka aderan limyè ka jwenn ki sòti nan yon sous radyasyon dezoryante, si nou jete pi fò nan radyasyon an. se premye filtraj la espasyal fè ogmante koneksyon an espasyal, ak Lè sa a espèk filtraj pou pi gwo koneksyon tanporèl.

seri Fourier

vag sinuzoido avyon konplètman aderan nan espas ak tan, ak longè li yo nan tan ak zòn nan koneksyon intèrminabl. Tout vag reyèl yo pulsasyon vag ki dire lontan pou yon entèval tan fini, epi ki gen fen pèpandikilè ak direksyon yo nan pwopagasyon. Matematik yo, yo yo dekri nan yon fonksyon peryodik. Pou jwenn fwekans yo prezan nan pulsasyon yo vag ak pou detèmine yon longè koneksyon Δω bezwen analize fonksyon ki pa peryodik.

Dapre analiz Fourier, ka yon abitrè vag peryodik dwe konsidere kòm yon supèrpozisyon nan vag sinis. sentèz Fourier vle di ke supèrpozisyon nan yon plusieurs nan vag sinuzoido pèmèt yo jwenn yon abitrè ond peryodik.

Statistik Kominikasyon

ka teyori koneksyon dwe konsidere sa kòm koneksyon an nan fizik ak lòt syans, depi li se rezilta a nan yon fizyon nan teyori a elektwomayetik ak demografik, osi byen ke mekanik estatistik se sendika a nan mekanik yo estatistik. se teyori a te itilize bay kantite karakteristik sa yo ak efè nan fluctuations o aza sou konpòtman an nan jaden limyè.

Anjeneral li enposib mezire fluctuations nan jaden an vag dirèkteman. Endividyèl "UPS ak Downs" limyè vizib pa ka detekte dirèkteman, oswa menm ak enstriman mizik sofistike: frekans li yo se apeprè ¹⁵ oktòb Vibration pou chak dezyèm. Ou kapab sèlman mezire mwayèn yo.

Aplikasyon nan koneksyon

ka Koneksyon nan fizik ak lòt syans kòm yon egzanp nan koneksyon ka remonte nan yon nonb de aplikasyon yo. Limite jaden yo aderan yo gen mwens ki afekte nan tourbiyon nan atmosferik, ki fè yo itil pou kominikasyon lazè. Yo fè yo tou yo itilize nan etid la nan reyaksyon fizyon lazè-pwovoke: yon rediksyon nan efè entèferans ki mennen ale nan "lis" aksyon an nan gwo bout bwa a sou sib la fizyon. se koneksyon yo itilize nan patikilye a detèmine gwosè a ak alokasyon nan sistèm binè etwal.

Koneksyon nan vag limyè jwe yon wòl enpòtan nan etid la nan pwopòsyon ak lòt jaden klasik. An 2005, Roy J. Glauber te vin youn nan ganyan yo nan Prize la Nobèl nan Fizik pou kontribisyon li nan teyori a pwopòsyon nan optik gen yon koneksyon.