Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 8 1/12 Podsumowanie W7 - nowoczesne elementy opt. (soczewki gradientowe, cieczowe, optyka adaptacyjna...) Interferencja:

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 8 1/12 Podsumowanie W7 - nowoczesne elementy opt. (soczewki gradientowe, cieczowe, optyka adaptacyjna...) Interferencja:"— Zapis prezentacji:

1 Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 8 1/12 Podsumowanie W7 - nowoczesne elementy opt. (soczewki gradientowe, cieczowe, optyka adaptacyjna...) Interferencja: - Interferencja: założenia – monochromatyczność, stałość fazy i. dwu- i wielowiązkowa i. dwuwiązkowa a) podział frontu falowego (np. w dośw. Younga, bipryzmacie Fresnela, zwierciadle Lloyda) b) dzielenie amplitud (np. w interferometrze Michelsona, Macha-Zendera) prążki (pierścienie) nie pojawiają się dla idealnych fal płaskich, lub wąsko skolimowanych wiązek równoległych – do ich obserwacji konieczna pewna rozbieżność. prążki mogą być: a)jednakowego nachylenia (różnica faz zależy od kąta wiązki wzgl. osi interferometru) b) jednakowej grubości (różnica faz zależy od grubości ośrodka) S M1 M2 S M1 M2 zależność warunków interferencji od rozmiarów interferometru i długości fali umożliwia ważne zastosowania (pomiary odległości, współcz. załamania, dł. fali...)

2 Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 8 2/12 Widzialność prążków interferencyjnych – miarą światła natężenie światła [W/m 2 ] gdy fazy nie są stałe – trzeba uśredniać po czasie uogólniony schemat doświadczenia interferencyjnego: M1 M2 P S droga 1 droga 2 = różnica czasów propagacji światła po obu drogach funkcja korelacji pól E 1 i E 2 spójności

3 Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 8 3/12 Stopień koherencji (spójności) funkcje autokorelacji całkowita spójność częściowa spójność pełna niespójność widzialność prążków: gdy I 1 =I 2

4 Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 8 4/12 Spójność światła Koherencja jest ograniczona, | 12 | <1, gdy fale: 1)nie są idealnie monochromatyczne 2)nie mają idealnie stałych faz widzialność prążków jest miarą koherencji światła Spójność światła to zdolność do interferencji

5 Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 8 5/12 Fizyczne przyczyny – mechanizm emisji światła – oscylacje ładunków (dipoli atomowych) rozpatruję drgania swobodne – em. spontaniczną rozwiązanie: ładunki oscylują emisja fali EM, która unosi energię moc promieniowania energia oscylacji ładunków maleje z powodu strat na wypromieniowanie gdy to szybkość wypromieniowania energii przez elektron = 1/(czas życia atomu w stanie wzbudzonym) w atomach typowo mamy, m=m e, s -1, 10 7 s -1, czyli faktycznie stąd t t

6 Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 8 6/12 Widmo emisji całkowita wypromieniowana energia Analiza fourierowska dla znalezienia widma W( ) : - zamiast x(t) podstawiam transformaty Fouriera - zakładam delta Diraca: 0 x spektralny rozkład wypromieniowanej energii (pod całką f. parzysta - inne granice całki)

7 Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 8 7/12 Kształt linii widmowej gdy przybliżenie rezonansowe Stąd Promieniowanie obejmuje skończony zakres częstotliwości = (szerokość naturalna) ograniczenie monochromatyczności ! 0 0 -

8 Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 8 8/12 przykłady 2 = 4 1 tłumione drgania: 0 urwane drgania (np. zderzenia przerywające emisję) idealnie monochromatyczna fala musiałaby trwać długo

9 Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 8 9/12 superpozycja fal jest możliwa tylko, gdy ciągi falowe się przekrywają gdy ciąg ma ograniczoną długość – interferencja jest ograniczona – kontrast prążków jest ograniczony Charakterystyki spójności: długość koherencji - czas trwania ciągu falowego (ew. długość impulsu świetlnego ), czas między zderzeniami, czas życia wzbudzonego stanu atomowego, stała czasowa zaniku energii promieniującego atomu czas koherencji rejon, w którym możliwa interferencja typowe czasy źródeł termicznych t 1 ns co daje l 30 cm dla laserów l wiele km

10 Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 8 10/12 Dla rozciągłych źródeł promieniowania, ograniczenie spójności przestrzennej sprawia, że widzialność prążków zależy od rozmiarów źródła suma przyczynków poszczególnych punktów całej powierzchni źródła daje wypadkowe natężenie prążków o współczynniku widzialności: |E 1 | 2 |E 2 | 2 I 1 I 2 d V x /k L d 2u02u0 Interferencja natężeń - interferometr korelacyjny Hanubry-Browna i Twissa opóźnienie układ mnożący i całkujący pomiar średnicy kątowej Syriusza (0,0069 sek) pomiar średnicy kątowej Betelgeuzy (0,047 sek)

11 Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 8 11/12 Interferencja wielowiązkowa - różnica faz sąsiednich promieni: - całkowite pole elektr. fali przepuszczonej - najwygodniej przez podział amplitud interferometr Fabry-Perot - można przez podział frontu falowego siatki dyfrakcyjne

12 Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 8 12/12 - natężenie światła przepuszczonego: wzór Airy analogia z rezonansową funkcją Lorentza współczynnik finezji - nie mylić z finezją F F 2 x 1010


Pobierz ppt "Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 8 1/12 Podsumowanie W7 - nowoczesne elementy opt. (soczewki gradientowe, cieczowe, optyka adaptacyjna...) Interferencja:"

Podobne prezentacje


Reklamy Google