Comhleanúnachas - a ... dtonnta solais comhleanúnach. comhleanúnachas ama

Smaoinigh ar iomadaithe tonnta i spás. Comhleanúnachas - tomhas ar an comhghaol idir a chéim, arna thomhas ag pointí éagsúla. Braitheann Comhleanúnachas tonn ar na saintréithe an bhfoinse.

Dhá chineál comhleanúnachas

A ligean ar a mheas sampla simplí. Samhlaigh dhá snámh, ag ardú agus ag titim ar dhromchla an uisce. Glac leis go bhfuil an fhoinse tonn an bata amháin a tumtha harmonically agus a chur as an uisce a bhriseadh dhromchla calma ar an dromchla uisce. Dá bhrí sin tá comhghaol iontach idir na gluaiseachtaí an dá flótaí. Ní féidir leo dul suas agus síos beacht sa chéim, nuair a théann duine suas, an ceann eile síos, ach tá an difríocht chéim idir na seasaimh an dá flótaí leanúnach i am. Harmonically Táirgeann poncfhoinse ascalach go hiomlán tonn comhleanúnach.

Nuair a bheidh cur síos ar an comhchuibheas an tonnta solais, idirdhealú a dhéanamh ar a dhá chineál - spáis agus ama.

Tagraíonn Comhchuibheas leis an gcumas an tsolais a thabhairt ar aird ar phatrún trasnaíochta. Má tá dhá tonnta solais chéile, agus nach bhfuil siad réimsí méadaithe a chruthú agus laghdaigh gile, tá siad ar a dtugtar incoherent. Má tháirgeann siad "idéalach" patrún isteach (de réir bhrí limistéar trasnaíocht mhillteach iomlán), go bhfuil siad go hiomlán comhleanúnach. Má chruthaíonn dhá tonnta "níos lú ná foirfe" pictiúr, meastar go bhfuil siad páirteach comhleanúnach.

Michelson interferometer

Comhleanúnachas - feiniméan atá míniú is fearr trí thurgnamh.

I Michelson interferometer an solas as an bhfoinse S (d'fhéadfadh a bheith ar bith de: an ghrian, réaltaí, nó léasar) dírithe ar scáthán M semitransparent _0, rud a léiríonn 50% den solas i dtreo scáthán M ₁ agus tharchuireann 50% i dtreo scáthán M _2. Is é an bhíoma le feiceáil ó gach ceann de na scátháin ar ais go dtí M _0, agus codanna cothrom de solas le feiceáil ón M ₁ agus M _{2 le} chéile agus réamh-mheasta ar B. scáileán, is féidir leis an gléas a chumrú trí athrú a dhéanamh an t-achar ón scáthán M ₁ go dtí an scoilteoir bhíoma.

Michelson interferometer meascáin go bunúsach an bhíoma leis an leagan amháin ina n-moill dá chuid féin. Tá Solas go Gabhann ar an mbealach go dtí an scáthán M ₁ dul leis an achar ar an 2d níos mó ná bhíoma go mbogann an scáthán M _2.

Fad agus comhleanúnachas am

Cad a bhreathnaítear ar an scáileán? Nuair d = Is féidir a bheith le feiceáil 0 roinnt imill isteach an-soiléir. Nuair a bhíonn d méadaithe, éiríonn an banna níos lú pronounced: na limistéir dorcha a bheith níos gile, agus solas - dimmer. Ar deireadh, le haghaidh d-mhór, nach mó ná luach criticiúil áirithe D, an solas agus fáinní dorcha imíonn siad go hiomlán, ag fágáil ach Doiléirigh.

Ar ndóigh, ní féidir leis an réimse solas isteach ar an leagan amháin ina n-moill de féin nuair a bhíonn an mhoill ama mór go leor. Fad 2D - go mbeidh an líon comhleanúnachas: éifeachtaí cur isteach suntasach ach amháin nuair a an difríocht ar an mbealach níos lú ná an t-achar. Is féidir an luach seo a chomhshó i rith t _c a rannóg ag an luas an tsolais c: t _c = 2D / c.

Bearta Michelson turgnamh chomhchuibheas ama an tonn solais: an cumas atá cur isteach leagan moillithe de féin. Tá dea-chobhsaithe léasair t _c = 10 ^-4 s, l _c = 30 km; solas scagtha ó theas t _c = 10 ^-8, l _c = 3 m.

Comhchuibheas agus am

Temporal comhleanúnachas - tomhas ar comhghaol idir na céimeanna na dtonnta solais ag pointí éagsúla ar feadh an treo iomadú.

Astaíonn foinse Glac tonnfhad λ agus λ ± Δλ, a mbeidh ag pointe éigin i spás isteach ag fad l _c = λ ² / (2πΔλ). Sa chás go l _c - fad comhleanúnachas.

Tá an chéim sin den iomadaithe tonnta i dtreo x a shainmhínítear f = kx - ωt. Má mheasamar a bheith dtonnta Figiúr i spás ag am t ag fad l _c, is é an difríocht chéim idir an dhá veicteoir tonn k ₁ agus k _2, atá i gcéim ag x = 0 ionann agus Δφ = l _c (k ₁ - k _2). Nuair a Δφ = 1, nó Δφ ~ 60 °, tá an solas níos mó comhleanúnach. Cur isteach agus díraonta mbeadh tionchar suntasach aici ar an gcodarsnacht.

dá bhrí sin:

• 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).

Gabhann an tonn tríd an spás le treoluas c.

An t-am comhleanúnachas t _c = l _c / s. Ós rud é λf = c, ansin Δf / f = Δω / ω = Δλ / λ. Is féidir linn a scríobh

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

Má tá aithne tonnfhad nó minicíocht an iomadú foinse solais, is féidir a ríomh l _c agus t _c. Tá sé dodhéanta chun breathnú ar an phatrún trasnaíochta a gheofar tríd an aimplitiúid, ar nós cur isteach scannán tanaí, má tá an difríocht cosán optúla bhfad níos mó ná l _c.

Deir foinse comhleanúnachas Temporal Dubh.

Comhchuibheas agus spás

comhleanúnachas Spásúil - tomhas ar comhghaol idir na céimeanna na dtonnta solais i bpointí éagsúla transverse leis an treo iomadú.

Nuair a bheidh an t-achar L ón teirmeach (líneach) Foinse monacrómatach a toisí an t-ordú an δ líneach, an dá sliotán suite ar fad níos mó ná d _c = 0,16λL / δ, a thuilleadh a tháirgeadh patrún trasnaíochta aitheanta. Is πd _c ^2/4 achar an fhoinse comhleanúnachas.

Más rud é ag am t a fheiceáil ar an fhoinse δ leithead, a dhiúscairt ingearach fad L as an scáileán, is féidir leis an scáileán a fheiceáil ar an dá phointe (P1 agus P2), scartha le achar d. Is ionann an réimse leictrigh sa P1 agus P2 an superposition na réimsí leictreacha na dtonnta astú ag gach pointe ar fhoinse, an radaíocht nach bhfuil i gceangal le gach ceann eile. Chun tonnta leictreamaighnéadacha scor P1 agus P2, a chruthú patrún isteach aitheanta in P1 superposition agus ba chóir go P2 bheith sa chéim.

coinníoll comhleanúnachas

tá tonnta solais radaithe ag an dá imill an bhfoinse, ag pointe áirithe ama t difríocht chéim áirithe go díreach i lár idir dhá phointe. An bhíoma ag teacht ón imeall clé den δ go P2 phointe chun pas a fháil ar d (sinθ) / 2 faide ná an bhíoma ceannteideal go dtí an t-ionad. An trajectory an bhíoma ag teacht ó imeall ceart δ P2 go pointe Gabhann, ar cosán d (sinθ) / 2 níos lú. An difríocht i fad a thaistil ar feadh dhá beams atá d · sinθ agus is é an difríocht chéim Δf '= 2πd · sinθ / λ. I gcás an t-achar ó P1 P2 go feadh an tosaigh tonn, mór dúinn a fháil Δφ = 2Δφ '= 4πd · sinθ / λ. Na dtonnta astaítear ag an dá imill an bhfoinse, tá i chéim leis P1 ag am t agus go bhfuil siad as chéim sa réigiún 4πdsinθ / λ i P2. Ós rud é sinθ ~ δ / (2L), ansin Δφ = 2πdδ / (Lλ). Nuair a Δφ ~ 1 nó 60 °, an solas a thuilleadh meastar Δφ; comhleanúnach.

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

An comhleanúnachas spásúil sin aonchineálachta chéim wavefront.

Is lampa gealbhruthach sampla de foinse solais incoherent.

Is féidir le solas atá comhleanúnach a fháil ó fhoinse radaíochta incoherent, má scriosadh táimid ag an chuid is mó de na radaíochta. Is é an chéad scagadh spásúil a dhéantar go mbeadh comhleanúnachas níos spásúil, agus scagadh ansin speictreach mhaithe le comhtháthú níos mó ama.

sraith Fourier

tonn sinusoidal eitleán go hiomlán comhleanúnach i spás agus am, agus an fad ama agus an limistéar comhleanúnachas endless. Tá gach tonnta fíor bíoga tonn buan ar feadh eatramh ama teoranta, agus a bhfuil deireadh ingearach lena treo iomadú. Mathematically, tá siad cur síos orthu le feidhm tréimhsiúla. Chun teacht ar na minicíochtaí i láthair sna bíoga tonn, agus féadfaidh sí a fhad comhleanúnachas Δω Ní mór anailís a dhéanamh ar fheidhmeanna neamhthréimhsiúla.

De réir anailíse Fourier, is féidir le tonn tréimhsiúla treallach a mheas mar superposition de tonnta Sín. Ciallaíonn sintéise Fourier a ligeann superposition de iolrachas na dtonnta sinusoidal a fháil ar waveform treallach tréimhsiúla.

staitisticí Cumarsáid

Is féidir le teoiric Comhleanúnachas a mheas mar an ceangal na fisice agus eolaíochtaí eile, ós rud é go bhfuil sé mar thoradh ar chumasc an teoiric agus staitisticí leictreamaighnéadacha, chomh maith le Meicnic staidrimh is aontas na Meicnic staidrimh. Is í an teoiric a úsáidtear a chainníochtú na saintréithe agus ar na héifeachtaí luaineachtaí randamach ar an iompar na réimsí éadrom.

De ghnáth, tá sé dodhéanta a sheachaint luaineachtaí na páirce tonn thomhas go díreach. Aonair "ups agus downs" Ní féidir solas infheicthe a bhrath go díreach, nó fiú le hionstraimí sofaisticiúla: Is é a minicíocht thart ¹⁵ Deireadh Fómhair ascaluithe in aghaidh an tsoicind. Is féidir leat a thomhas ach na meáin.

Feidhm comhleanúnachas

Is féidir le Ceangal na fisice agus eolaíochtaí eile mar shampla de comhchuibheas a rianú i roinnt na n-iarratas. Go páirteach Réimsí comhtháite níos lú tionchar ag an suaiteacht atmaisféarach, a dhéanann úsáideach dóibh le haghaidh cumarsáide léasair. Déantar iad a úsáid freisin i staidéar na frithghníomhartha comhleá léasair-spreagtha: laghdú na n-éifeachtaí isteach as a "réidh" an gníomh ar an bhíoma ar an sprioc thermonuclear. Tá Comhleanúnachas a úsáidtear go háirithe chun a chinneadh an méid agus leithdháileadh na gcóras dénártha réalta.

Imríonn Comhchuibheas cineálacha tonnta solais ról tábhachtach i staidéar na candam agus réimsí clasaiceach. Sa bhliain 2005, bhí Roy J. Glauber ar cheann de na buaiteoirí an Duais Nobel san Fhisic as a rinne sé ar teoiric chandamach comhleanúnachais optúil.