האַפט - אַ ... קאָוכיראַנט ליכט כוואליעס. צייַטעדיק האַפט

באַטראַכטן אַ כוואַליע פּראָפּאַגאַטינג אין פּלאַץ. האַפט - אַ מאָס פון די קאָראַליישאַן צווישן זייַן פאַסעס, געמאסטן אין פאַרשידענע ווייזט. האַפט פאָכן דעפּענדס אויף די טשאַראַקטעריסטיקס פון זייַן מקור.

צוויי טייפּס פון האַפט

לאָזן ס באַטראַכטן אַ פּשוט משל. ימאַדזשאַן צוויי לאָזנ שווימען, רייזינג און Falling אויף די וואַסער ייבערפלאַך. יבערנעמען אַז די פאָכן מקור איז דער בלויז שטעקן וואָס האַרמאָניקאַללי געטובלט און אַוועקגענומען פון וואַסער ברייקינג רויק ייבערפלאַך פון די וואַסער ייבערפלאַך. אזוי עס איז אַ גאנץ קאָראַליישאַן צווישן די מווומאַנץ פון די צוויי פלאָאַץ. זיי קענען נישט רירן אַרויף און אַראָפּ דווקא אין לבֿנה, ווען איינער גייט אַרויף, די אנדערע אַראָפּ, אָבער די לבֿנה חילוק צווישן די שטעלעס פון די צוויי פלאָאַץ איז קעסיידערדיק אין צייַט. האַרמאָניקאַללי אַסאַלייטינג פונט מקור טראגט לעגאַמרע קאָוכיראַנט כוואַליע.

ווען דיסקרייבינג די האַפט פון די ליכט כוואליעס, ויסטיילן זייַן צוויי טייפּס - ספּיישאַל און צייַטעדיק.

האַפט רעפערס צו די פיייקייַט פון ליכט צו פּראָדוצירן אַ ינטערפערענסע מוסטער. אויב צוויי ליכט כוואליעס זענען געבראכט צוזאַמען, און זיי טאָן ניט מאַכן געביטן פון געוואקסן און דיקריסט ברייטנאַס, זיי זענען גערופֿן ינקאָהערענט. אויב זיי פּראָדוצירן "ידעאַל" ינטערפערענסע מוסטער (אין דעם זינען פון גאַנץ דעסטרוקטיווע ינטערפערענסע געביטן), זיי זענען גאָר קאָוכיראַנט. אויב צוויי כוואליעס מאַכן "ווייניקער ווי גאנץ" בילד, עס איז באטראכט אַז זיי זענען צומ טייל קאָוכיראַנט.

מיטשעלסאָן ינטערפעראָמעטער

האַפט - אַ דערשיינונג, וואס איז בעסטער דערקלערט דורך אַן עקספּערימענט.

אין מיטשעלסאָן ינטערפעראָמעטער די ליכט פֿון דער מקור ד (וואָס זאל זיין קיין פון: די זון, שטערן, אָדער לאַזער) איז דירעקטעד אַנטו אַ סעמיטראַנספּאַרענט שפּיגל ב _0, וואָס רעפּראַזענץ 50% פון די ליכט צו שפּיגל ב ₁ און טראַנזמיץ 50% צו שפּיגל ב _2. די שטראַל איז רעפלעקטעד פֿון יעדער פון די מירערז צוריק צו ב _0, און גלייַך פּאָרשאַנז פון ליכט רעפלעקטעד פֿון די ב ₁ און ב _{2 זענען} קאַמביינד און פּראַדזשעקטאַד אַנטו אַ פאַרשטעלן בי די מיטל קענען זיין קאָנפיגורעד דורך טשאַנגינג די דיסטאַנסע פֿון דער שפּיגל ב ₁ צו די שטראַל ספּליטטער.

מיטשעלסאָן ינטערפעראָמעטער יסענשאַלי מיקסעס די שטראַל מיט צייַט-דילייד ווערסיע פון זיין אייגן. ליכט אַז פּאַסיז אויף די וועג צו דער שפּיגל ב ₁ האט צו גיין די דיסטאַנסע אויף די 2 ד מער ווי אַ שטראַל אַז באוועגט דער שפּיגל ב _2.

די לענג און האַפט צייַט

וואָס איז באמערקט אויף דער עקראַן? ווען די = 0 קענען ווערן געזען אַ נומער פון זייער קלאָר ינטערפערענסע פרינגעס. ווען ד איז געוואקסן, די באַנדע ווערט ווייניקער פּראַנאַונסט: די טונקל געביטן ווערן ברייטער, און ליכט - דיממער. צום סוף, פֿאַר זייער גרויס ד, יקסידינג אַ זיכער קריטיש ווערט פון די, די ליכט און פינצטער רינגס פאַרשווינדן גאָר, געלאזן בלויז אַ בלער.

דאָך, די ליכט פעלד קענען ניט אַרייַנמישנ זיך מיט צייַט-דילייד ווערסיע פון זיך ווען די צייַט פאַרהאַלטן איז גרויס גענוג. דיסטאַנסע 2 ד - עס איז די האַפט לענג: ינטערפערענסע ווירקונג זענען באמערקט נאָר ווען די חילוק אין די וועג ווייניקער ווי דעם דיסטאַנסע. דעם ווערט קענען ווערן קאָנווערטעד בעשאַס ה _C זייַן אָפּטייל דורך די גיכקייַט פון ליכט C: ה _C = 2 ד / C.

מיטשעלסאָן עקספּערימענט מיטלען די צייַטעדיק האַפט פון די ליכט פאָכן: זייַן פיייקייַט צו אַרייַנמישנ זיך מיט אַ דילייד ווערסיע פון זיך. א געזונט-סטייבאַלייזד לאַזער ה _C = 10 ^-4 ס, ך _C = 30 קילאמעטער; פילטערעד ליכט פון היץ ה _C = 10 ^-8, ך _C = 3 עם.

האַפט און צייַט

צייַטעדיק האַפט - אַ מאָס פון קאָראַליישאַן צווישן די פאַסעס פון די ליכט כוואליעס אין פאַרשידן ווייזט צוזאמען די פּראַפּאַגיישאַן ריכטונג.

יבערנעמען מקור עמיץ אַ ווייוולענגט פון λ און λ ± Δλ, וואָס אין עטלעכע פונט אין פּלאַץ וועט אַרייַנמישנ זיך אין אַ דיסטאַנסע ך _C = λ ² / (2πΔλ). ווו ך _C - האַפט לענג.

די לבֿנה פון אַ כוואַליע פּראָפּאַגאַטינג אין די רענטגענ ריכטונג איז Defined ווי F = קקס - ωט. אויב מיר באַטראַכטן Figure כוואליעס אין פּלאַץ בייַ צייַט ה אין אַ דיסטאַנסע ך _C, די לבֿנה חילוק צווישן די צוויי פאָכן וועקטערז ק ₁ און ק _2, וואָס זענען אין לבֿנה ביי רענטגענ = 0 איז גלייַך צו Δφ = ך _C (ק ₁ - ק _2). ווען Δφ = 1, אָדער Δφ ~ 60 °, די ליכט איז ניט מער קאָוכיראַנט. ינטערפערענסע און דיפפראַקטיאָן האָבן אַ באַטייַטיק ווירקונג אויף די קאַנטראַסט.

אזוי:

• 1 = ך _C (ק ₁ - ק _{2) = ל C (2π / λ} - 2π / (λ, + Δλ));
• _{ך C (λ, + Δλ - λ} ) / (λ (λ, + Δλ)) ~ ך C Δλ / λ ² = 1 / 2π;
• ך _C = λ ² / (2πΔλ).

די כוואַליע פּאַסיז דורך די פּלאַץ מיט אַ גיכקייַט c.

די האַפט צייַט ה _C = ך _C / ס. זינט λף = C, דעמאָלט δף / F = Δω / ω = Δλ / λ. מיר קענען שרייַבן

• ך _C = λ ² / (2πΔλ) = λף / ( 2πδף) = C / Δω;
• ה _C = 1 / Δω.

אויב אַ באקאנט ווייוולענגט אָדער אָפטקייַט פון די פּראַפּאַגיישאַן פון ליכט מקור, עס איז מעגלעך צו רעכענען ך _C און ג _c. עס איז אוממעגלעך צו אָבסערווירן די ינטערפערענסע מוסטער דערגרייכט דורך דיוויידינג די אַמפּליטוד, אַזאַ ווי דין פילם ינטערפערענסע, אויב די אָפּטיש דרך חילוק איז באטייטיק גרעסער ווי ך _c.

צייַטעדיק האַפט מקור זאגט שווארצע.

האַפט און פּלאַץ

ספּאַטיאַל האַפט - אַ מאָס פון קאָראַליישאַן צווישן די פאַסעס פון די ליכט כוואליעס אין פאַרשידענע פּוינץ טראַנזווערס צו דער ריכטונג פון פּראַפּאַגיישאַן.

ווען די דיסטאַנסע ל פון די מאַנאַקראָומאַטיק טערמאַל (לינעאַר) מקור וועמענס לינעאַר דימענשאַנז פון די סדר פון δ, די צוויי סלאָץ ליגן אין אַ דיסטאַנסע גרעסער ווי ד _C = 0,16λל / δ, ניט מער פּראָדוצירן אַ רעקאַגנייזאַבאַל ינטערפערענסע מוסטער. πד _C ^2/4 איז דער שטח פון די האַפט מקור.

אויב אין צייַט ה זען די מקור פון ברייט δ, דיספּאָוזד פּערפּענדיקולאַר דיסטאַנסע ל פון דעם עקראַן, די פאַרשטעלן קענען זען די צוויי פּוינץ (פּ 1 און פּ 2), צעשיידט דורך אַ דיסטאַנסע ד. די עלעקטריק פעלד אין די פּ 1 און פּ 2 רעפּראַזענץ די סופּערפּאָסיטיאָן פון די עלעקטריק fields פון די כוואליעס ימיטאַד דורך אַלע פּוינץ פון די מקור, די ראַדיאַציע וואָס איז ניט קאָננעקטעד צו יעדער אנדערער. צו ילעקטראָומאַגנעטיק כוואליעס עקסיטינג פּ 1 און פּ 2, קריייטינג אַ רעקאַגנייזאַבאַל ינטערפערענסע מוסטער אין סופּערפּאָסיטיאָן פּ 1 און פּ 2 זאָל זיין אין לבֿנה.

האַפט צושטאַנד

ליכט כוואליעס ריידיייטאַד דורך די צוויי עדזשאַז פון די מקור, אין עטלעכע פונט פון צייַט ג האָבן אַ זיכער לבֿנה חילוק גלייַך אין דעם צענטער צווישן צוויי פּוינץ. די שטראַל קומענדיק פון די לינקס ברעג פון δ צו אַ פונט פּ 2 צו פאָרן אויף די (סינθ) / 2 ווייַטער ווי די שטראַל כעדינג צו די צענטער. די טרייַעקטאָריע פון די שטראַל קומענדיק פון די רעכט ברעג פון δ צו פונט פּ 2, פּאַסיז אויף דרך ד (סינθ) / 2 ווייניקער. דער חילוק אין דיסטאַנסע טראַוועלעד פֿאַר צוויי בימז איז ד · סינθ און רעפּראַזענץ די לבֿנה חילוק δף '= 2πד · סינθ / λ. פֿאַר די דיסטאַנסע פֿון פּ 1 צו פּ 2 צוזאמען די פאָכן פראָנט, מיר קריגן Δφ = 2Δφ '= 4πד · סינθ / λ. די כוואליעס ימיטאַד דורך די צוויי עדזשאַז פון די מקור, זענען אין לבֿנה מיט פּ 1 ביי צייַט ה און זענען אויס פון לבֿנה אין דער געגנט 4πדסינθ / λ אין פּ 2. זינט סינθ ~ δ / (2ל), דעמאָלט Δφ = 2πדδ / (לλ). ווען Δφ = Δφ ~ 1 אָדער 60 °, די ליכט איז ניט מער געהאלטן קאָוכיראַנט.

Δφ = 1 -> די = לλ / (2πδ) = 0,16 לλ / δ.

די ספּיישאַל האַפט פון געזאגט וואַוועפראָנט לבֿנה האָמאָגענעיטי.

ינקאַנדעסאַנט לאָמפּ איז אַ משל פון ינקאָהערענט ליכט מקור.

קאָוכיראַנט ליכט קענען זיין באקומען פון אַ מקור פון ינקאָהערענט ראַדיאַציע, אויב מיר אַוועקוואַרפן רובֿ פון די ראַדיאַציע. דער ערשטער ספּיישאַל פֿילטרירונג איז געטאן צו פאַרגרעסערן די ספּיישאַל האַפט, און דעמאָלט ספּעקטראַל פֿילטרירונג פֿאַר גרעסערע צייַטעדיק האַפט.

פאָוריער סעריע

סינוסאָידאַל פלאַך פאָכן גאָר קאָוכיראַנט אין פּלאַץ און צייַט, און זייַן לענג פון צייַט און די האַפט געגנט אָנ אַ סאָף. אַלע פאַקטיש כוואליעס זענען פאָכן פּאַלסיז בלייַביק פֿאַר אַ ענדלעך צייַט מעהאַלעך, און בעת סוף פּערפּענדיקולאַר צו זייער ריכטונג פון פּראַפּאַגיישאַן. מאַטאַמאַטיקלי, זיי זענען דיסקרייבד דורך אַ פּעריאָדיש פונקציאָנירן. צו געפֿינען די פרעקווענסיעס פאָרשטעלן אין די פאָכן פּאַלסיז און פֿאַר דיטערמאַנינג אַ האַפט לענג Δω דאַרפֿן צו אַנאַלייז ניט-פּעריאָדיש פֿעיִקייטן.

לויט צו פאָוריער אַנאַליסיס, אַ אַרבאַטרערי פּעריאָדיש פאָכן קענען זיין געקוקט ווי אַ סופּערפּאָסיטיאָן פון סינוס כוואליעס. פאָוריער סינטעז מיטל אַז סופּערפּאָסיטיאָן פון אַ פּלוראַליטעט פון סינוסאָידאַל כוואליעס אַלאַוז צו קריגן אַ אַרבאַטרערי פּעריאָדיש וואַוועפאָרם.

קאָמוניקאַציע סטאַטיסטיק

האַפט טעאָריע קענען ווערן באטראכט ווי דער קשר פון פיזיק און אנדערע חכמות, זינט עס איז דער רעזולטאַט פון אַ מערדזשער פון די ילעקטראָומאַגנעטיק טעאָריע און סטאַטיסטיק, ווי ווויל ווי סטאַטיסטיש מאַקאַניקס איז די פאַרבאַנד פון די סטאַטיסטיק מאַקאַניקס. די טעאָריע איז געניצט צו קוואַנטיפי די טשאַראַקטעריסטיקס און ווירקונג פון ראַנדאָם פלוקטואַטיאָנס אויף די נאַטור פון ליכט fields.

וסואַללי עס איז אוממעגלעך צו מעסטן פלוקטואַטיאָנס פון דער כוואַליע פעלד גלייַך. יחיד "אַפּס און דאַונז" קענטיק ליכט קענען ניט זיין דיטעקטיד גלייַך, אָדער אַפֿילו מיט sophisticated ינסטראַמאַנץ: זייַן אָפטקייַט איז בעערעך אקטאבער ¹⁵ אַסאַליישאַנז פּער סעקונדע. איר קענען בלויז מעסטן די אַוורידזשיז.

אַפּפּליקאַטיאָן פון האַפט

קשר פון פיזיק און אנדערע ססיענסעס ווי אַ משל פון האַפט קענען זיין טרייסט אין אַ נומער פון אַפּלאַקיישאַנז. צומ טייל קאָוכיראַנט fields are ווייניקער אַפפעקטעד דורך די אַטמאָספעריק געברויז, וואָס מאכט זיי נוציק פֿאַר לאַזער קאָמוניקאַציע. זיי זענען אויך געניצט אין דעם לערנען פון לאַזער-ינדוסט Fusion ריאַקשאַנז: אַ רעדוקציע פון ינטערפערענסע ווירקונג לידינג צו "גלאַט" דער קאַמף פון די שטראַל אויף דער טהערמאָנוקלעאַר ציל. האַפט איז געניצט אין באַזונדער צו באַשטימען די גרייס און אַלאַקיישאַן פון שטערן ביינערי סיסטעמס.

האַפט פון ליכט כוואליעס plays אַ וויכטיק ראָלע אין דעם לערנען פון קוואַנטום און קלאסישע fields. אין 2005, רוי י גלאַובער געווארן איינער פון די ווינערז פון די נאבעל Prize אין Physics פֿאַר זייַן צושטייַער צו דער קוואַנטום טעאָריע פון אָפּטיש האַפט.