Интерферометрическая видимость (также известный как видимость помех и видимость интерференционных полос , или только видимость когда это в контексте) квантифицирует контраст от помех в любой системе , которая имеет волнообразное свойство, такие как оптики , квантовую механика , водные волны, звуковые волны, или электрические сигналы. Как правило, две или более волны объединяются, и по мере изменения разности фаз между ними мощность или интенсивность (вероятность или совокупность в квантовой механике) образовавшейся волны колеблется, образуя интерференционную картину. Картина может быть видна сразу, потому что разность фаз меняется в зависимости от пространства, как в эксперименте с двумя щелями. В качестве альтернативы, разность фаз может регулироваться оператором вручную, например, путем регулировки ручки нониуса в интерферометре . Отношение размера или амплитуды [ требуется пояснение ] этих колебаний к сумме мощностей отдельных волн определяется как видимость.
Интерферометрическая видимость дает практический способ измерить когерентность двух волн (или одной волны с самой собой). Теоретическое определение согласованности дается степенью согласованности с использованием понятия корреляции.
Видимость в оптике [ править ]
В линейных оптических интерферометров [ разъяснение необходимости ] (как интерферометра Маха-Цандера , интерферометра Майкельсона и Саньяка интерферометра ), интерференции проявляется в виде интенсивности колебаний с течением времени или в пространстве, также называемые интерференционные полосы . В этих условиях интерферометрическая видимость также известна как «видимость Майкельсона» [1] или «краевая видимость». Для этого типа интерференции сумма интенсивностей (мощностей) двух мешающих волн равна средней интенсивности в заданной временной или пространственной области. Видимость записывается как: [2]
с точки зрения огибающей амплитуды колебаний и средней интенсивности:
Поэтому его можно переписать так: [3]
где I max - максимальная интенсивность колебаний, I min - минимальная интенсивность колебаний. Если два оптических поля являются идеально монохроматическими (состоящими только из одной длины волны) точечными источниками с одинаковой поляризацией , то прогнозируемая видимость будет
где и указывают интенсивность соответствующей волны. Любое различие между оптическими полями уменьшит видимость от идеальной. В этом смысле видимость - это мера когерентности между двумя оптическими полями. Теоретическое определение этого дается степенью согласованности . Это определение помех напрямую относится к помехам водных волн и электрических сигналов.
Видимость в квантовой механике [ править ]
Поскольку уравнение Шредингера является волновым уравнением, и все объекты могут рассматриваться как волны в квантовой механике , интерференция является повсеместной. Некоторые примеры: конденсаты Бозе – Эйнштейна могут иметь интерференционные полосы. Атомные населенности показывают интерференцию в интерферометре Рэмси . Фотоны, атомы, электроны, нейтроны и молекулы показали интерференцию в двухщелевых интерферометрах .
См. Также [ править ]
- Степень согласованности
- Интерферометрия
- Оптическая интерферометрия
- Список типов интерферометров
- Эффект Хонга – Оу – Манделя
Ссылки [ править ]
- ^ http://scienceworld.wolfram.com/physics/FringeVisibility.html
- ^ [1]
- ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 22 января 2017 года . Проверено 25 сентября 2016 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
Внешние ссылки [ править ]
- Стедман Обзор эффекта Саньяка