häiriö - kahden tai useamman aallon keskinäinen vahvistus tai vaimennus, kun ne ovat päällekkäin.
Seurauksena häiriö avaruudessa tapahtuu valonsäteilyn energian uudelleenjakautumista. Lisäyksen yhteydessä havaitaan vakaa (paikallaan pysyvä, ajallisesti vakio) häiriökuvio kokem-vuokra-aallot.
Tästä huolimatta Newton piti valoa hiukkasvirrana. Renkaat johtuvat ohuesta ilmakerroksesta, joka on kaarevien kuperan ja tasomaisten lasipintojen välillä. Lasin ylä- ja alapinnoista heijastunut valo on päällekkäin ja luo häiriökuvioita, jotka näyttävät värillisiltä renkaista. Linssien valmistajat käyttävät tätä periaatetta usein suurten kiillotettujen pintojen tasaisuuden testaamiseen.
Häiriön voimakkuuden jakautumisalueet vaihtelevat intensiteetillä, kun ne esitetään tasaista taustaa vasten. Fyysikko Albert Michelson määritteli voimakkuuden näkyvyyden 1900-luvun alkupuolella suurimman ja pienimmän reunavoimakkuuden erotuksena jaettuna niiden summalla.
Latina sana "cohaerens "tarkoittaa" yhteyttä ". Ja täysin tämän arvon mukaisesti koherenssilla tarkoitetaan useiden aaltoprosessien korreloitua virtausta ajassa ja tilassa.
vaatimus aallon koherenssi - avain harkittaessa häiriöitä. Analysoimme sitä esimerkillä kahden saman taajuuden aallon lisäämisestä. Oletetaan, että jossain avaruudessa ne herättävät yhtä suunnattuja ( E̅ 1 E2) vaihtelut: E̅ 1synti (ω̅ t +φ 1 -) ja E2synti (ω̅ t +φ 2 -). Sitten tuloksena olevan värähtelyn amplitudin suuruus esynti (ω̅ t +φ) on yhtä suuri kuin
Yhtälöstä idealisoidun kaistan intensiteetti on aina nollan ja yhtenäisyyden välillä, mutta käytännössä kaistan näkyvyys riippuu kokeen geometrisesta suunnittelusta ja käytetystä spektrialueesta. Tämä on vastuussa valtavasta määrästä häiriökuvioita, joita havaitaan luonnossa esiintyvissä tapahtumissa. Materiaalien jännittyneistä alueista johtuvat häiriövärit voidaan havaita helposti polarisoidussa valossa. Kuvion 6 viiva on valmistettu muovista ja sitä tarkkaillaan poikkipoikkeavien läpi.
Normaalissa valaistuksessa viivain näyttää läpikuultavalta ja sen asteikot ovat näkyviä. Polarisoidussa valossa tarkasteltuna viivain näyttää kuitenkin jännitysmalleja, jotka ilmestyvät syvemmin alueille, jotka ovat vakavasti muodonmuutos. Tämä johtuu linjan muodostavien pitkäketjuisten polymeerimolekyylien korkeasta kohdistusasteesta. Huomaa, että kahtaistaittumisen korkein aste tapahtuu viivoittimen vasemmalla puolella olevan reiän lähellä.
E \u003d √ (E 1 2 +E 2 2 + 2 E 1E 2cos δ),
jossa δ = φ 1 -φ 2.Jos vaihe-ero δ vakiona ajassa, niin aaltoja kutsutaan johdonmukainen.
Epäjohdonmukaisille aalloille δ satunnaisesti vaihtelee ajan myötä, joten cos: n keskiarvo δ on nolla. Koska aallon voimakkuus on verrannollinen amplitudin neliöön, tapauksessa epäjohdonmukaisten aaltojen lisääminen tuloksena aallon voimakkuus minä vain yhtä suuri kuin kunkin aallon intensiteettien summa:
Toinen häiriösovellus on pitkillä etäisyyksillä mitatut laserit. Tässä tapauksessa lasereilla voidaan mitata hyvin pieniä etäisyyksiä mailin etäisyydellä. Tämä saavutetaan jakamalla lasersäde ja heijastamalla se eri pinnoilta. Tuloksena olevien häiriöreunojen analyysi antaa yllättävän tarkan laskennan kahden kohteen välisestä etäisyydestä.
Hologrammit riippuvat myös häiriöistä luodakseen kolmiulotteisia kuvia. Heijastuneissa hologrammeissa sekä vertailu- että valaisevat esineet heijastuvat paksulla kalvolla vastakkaisilta puolilta. Nämä säteet vaikeuttavat sellaisten vaaleiden ja tummien alueiden luomista, jotka vastaavat kolmiulotteista kuvaa. Lähettävät hologrammit käyttävät sekä referenssi- että esinevalaistavia palkkeja filmin toisella puolella samanlaisen tehon luomiseksi.
I \u003dI 1 + I 2.
at lisäyssama coh-ray aallot tuloksena olevan värähtelyn voimakkuus
I \u003dI 1 + I 2 + 2√ (I 1I 2cos δ ),
riippuen cos-arvosta δ voi ottaa arvot sekä suuret että pienemmät kuin I 1 +I 2.Koska arvo δ yleensä riippuu havaintopisteestä, niin syntyvän aallon intensiteetti on erilainen eri pisteissä. Juuri tätä tarkoitettiin, kun edellä sanottiin energian uudelleenjakautumisesta avaruudessa aaltojen häiriöiden aikana.
Interventio tapahtuu myös ääni- ja aalloilla, jotka aiheutuvat vakiovesialtaassa. Hyvin tiivis ja yksinkertainen häiriökoe voidaan suorittaa kotona käyttämällä pesuallasta, joka on täynnä vettä ja kahta marmoria. Anna ensin veden tulla hyvin rauhalliseksi ja heitä sitten marmori veteen noin jalan korkeudesta. Aivan kuten kevyiden aaltojen kanssa, kaksi marmoria aiheuttaa joukon aaltoja vedessä, joka lähtee kaikkiin suuntiin. Alueet, jotka syntyvät marmorin pudottua veteen, törmäävät lopulta.
Jos ne törmäävät toisiinsa, ne lisäävät rakentavasti toisiinsa suuren aallon muodostamiseksi, ja missä ne törmäävät askelmaan, ne tuhoavat toisiaan. Tämä johtaa meidät kvantimekaniikan joidenkin vähemmän pinnallisten piirteiden toteutumiseen.
Korkea koherenttisäteily saadaan käyttämällä laserit. Mutta jos laseria ei ole, koherentit aallot voidaan saada jakamalla yksi aalto useisiin. Yleensä käytetään kahta ”jako” -menetelmää - aallonfrontjako ja amplitudijako. Jakaessaan aallon etuosaa, aaltopalkit häiritsevät, etenemällä aluksi yhdestä lähteestä eri suuntiin, joita sitten pienennetään käyttämällä optisia instrumentteja yhdellä avaruusalueella ( häiriökenttä). Tätä käyttöä varten bizerkala ja fresnelin bi-prismat, billetin linssit ja muut
Ideasta lähtien muodostuu, että valoaallot liikkuvat avaruudessa, ja siitä seuraa idea, että fotonin aaltofunktio liikkuu avaruuden läpi. Schrödinger selitti matematiikkaansa sanomalla, että se oli samanlainen kuin ”puhelinluettelo”, joka antoi todennäköisyyden, että fotoni “ilmestyi” useisiin paikkoihin sen alkuperästä sen määrään asti, kuinka paljon se voidaan laskea. Siten voitaisiin tietää, mitkä ovat todennäköisyydet, että fotoni "ilmestyy" ilmaisunäyttöön yhden valosekunnin säteilypisteestä.
Matematiikka ei kerro sinulle, missä se ilmestyy, vaan vain sen esiintymisen todennäköisyyden havaitsemisruudun eri kohdissa, jos sitä ei olisi osoitettu pölypilkulla tai lentävällä linnulla, joka ylitti reitin. Jos tutkijat haluaisivat testata Schrödingerin matematiikkaa, he asettaisivat havaitsemisruudun tietylle etäisyydelle ja tekisivät matematiikan. Matematiikka osoittaisi, kuinka monta prosenttia näytölle osuvista fotoneista näkyisi täällä. Oletetaan nyt, että kolmannessa kokeessa epämiellyttävä teknikko asetti peukalonsa lasersäteen polulle samalla tavalla kuin laserisku.
Jos haluat luetella optisen alueen eri osien ”värit” aallonpituuden mukaan alenevassa järjestyksessä - punainen, oranssi, keltainen, vihreä, sininen, sininen, violetti, muista vain lause: ”Jokainen metsästäjä haluaa tietää missä fasaani istuu ".
Amplitudijakaumalla aalto erotetaan kahden väliaineen läpikuultavasta rajasta. Sitten myöhempien heijastusten ja heijastusten seurauksena aallon erotetut osat kohtaavat ja häiritsevät. Siten saippuakuplat ja ohuet öljykalvot vedessä, sudenkorento siivet ja metallioksidioksidikalvot sekä ikkunalasit maalataan eri väreillä. On tärkeää, että atomin tai molekyylin yhdessä säteilytehtävässä säteilevät aaltokaarit häiritsevät toisin sanoen aallon osien on "erikseen" liikuttava erikseen, muuten eri atomien lähettämät aallot tulevat kohtauspisteeseen. Ja koska atomit säteilevät spontaanisti (ellei erityisolosuhteita luoda, kuten lasereissa), nämä aallot ovat tarkoituksella epäjohdonmukaisia. Laserissa stimuloitu emissio toimii ja tämä saavuttaa suuren koherenssin. Materiaali sivustolta
Jos hän piti sitä riittävän lähellä, fotonit eivät päässeet näytölle. Tämä ei kumonnut teoriaa, joka vain lupasi kertoa meille, mitä tapahtuu alkuperäisessä fyysisessä asennuksessa. Näytölle voimme piirtää tälle etäisyydelle lasketun aaltomuodon laserista. Se olisi siniaallon muodossa, mutta mitään ei ollut tai ei ollut tai ei "aalto". Sinimuotoinen käyrä on yksinkertaisesti ennustettujen amplitudien näyttö ja amplitudien neliö antaa todellisen todennäköisyyden fotonin ilmestymisestä.
Fotonin säteilyn ja sen "ulkonäön" välillä ei ole mitään, ei ilmiötä, jonka voisimme tunnistaa fotoniin. Tarpeeksi tästä tylsää taustaa. Katsotaanpa esimerkkiä interventiosta, joka tekee jotain hyödyllistä todellisessa maailmassa. Tämä on jotain melko yleistä valokuvaajien ja muiden ihmisten elämässä, jotka käyttävät hienovaraisia \u200b\u200boptisia instrumentteja, kuten kiikareita, puoliaallon heijastamatonta pinnoitetta. Ohut kerros linssin ulkopinnan yli luo tilanteen, jossa fotoni voi poistua ensimmäiseltä pinnalta, toiselta pinnalta tai kulkea linssin läpi.
ilmiö häiriö valon 1700-luvulla tutkinut Newton. Hän havaitsi valon häiriöitä ohuessa ilmaraossa lasilevyn ja siihen asetetun linssin välillä. Tuloksena olevaa häiriökuviota tällaisessa kokeessa kutsutaan - newtonin renkaat. Newton ei kuitenkaan kyennyt selkeästi selittämään renkaiden ulkonäköä hänen runkovalon teoriansa puitteissa. Vain XIX-luvun alussa T. Jung ja sitten O. Fresnel onnistuivat selittämään häiriökuvioiden muodostumisen. Sekä yksi että toinen olivat valon aaltoteorian kannattajia.
Jos seuraamme Schrödingerin puhelinluetteloa, se antaa meille todennäköisyysfunktioita fotonille, joka kimpoaa ensimmäiseltä pinnalta, toiselta pinnalta tai kulkee linssin läpi. Kun kaksi todennäköisyyskuvaa lisätään yhteen, ne summataan nollaan, jos aallonpituus ja kalvon paksuus säädetään oikein. Tämä tarkoittaa, että fotonin heijastuksen todennäköisyys on nolla. Siksi jokaisen oikealle taajuuspaikalle sopivan fotonin on läpäistävä linssin läpi.
Tässä on melko huonosti kuvassa positiivinen häiriökaavio. Punainen ja vihreä käyrä edustavat kahta aaltofunktiota, jotka vastaavat ilmaisunäyttöä. Niiden amplitudien neliöt määrittävät todennäköisyyden, että fotoni voi “ilmestyä” vastaavassa pisteessä. Ei, negatiivisen aallon funktio summataan, kun neliö on positiivinen luku, joten fotonin p-todennäköisyydet näkyvät jossain vaiheessa välillä 0 - positiiviseen arvoon. Ei fotoneja, jotka kuluttavat hiukkasia.
Häiriöilmiö on tyypillinen merkki minkä tahansa luonteen aaltoprosesseista.
Häiriöt ovat lisäys aaltojen tilassa, jossa muodostetaan tuloksena olevien värähtelyjen amplitudien vakiojakauma ajan myötä. Häiriöiden aikana tapahtuu aaltoenergian paikallinen uudelleenjakauma. Joissakin kohdissa energian konsentraatio (häiriömaksimit) havaitaan, toisissa aaltojen vaimeneminen (häiriöminimit). Syynä energian uudelleenjakautumiseen on taittoaaltojen värähtelyjen vaihe-ero. Vaadittava ehto on aallon koheesio.
Häiriö on vaihtoehtoinen vahvistus ja kahden tai useamman aallon liikkeen peruuttaminen, esimerkiksi kun kaksi saman säteilylähteen valonsätettä ovat vuorovaikutuksessa. Jos kahden säteen aallot nousevat ja laskeutuvat yhdessä, ne vahvistavat toisiaan, ja yhdistetyn valonsäteen voimakkuus kasvaa. Kahden säteen sanotaan olevan vaiheessa. Mutta jos kahta valonsädettä sekoitetaan siten, että yhden "ylä" on samanlainen kuin toisen "lasku", ylä- ja alamäet peruutetaan ja pimeys saavutetaan.
Kun aaltoja vahvistetaan, tätä kutsutaan rakentavaksi häiriöksi, ja kun ne peruutetaan, tätä kutsutaan tuhoisiksi häiriöiksi. Valon häiriöitä on vaikea havaita, koska aallot ovat niin pieniä ja värähtelyt ovat niin nopeita. Häiriöitä esiintyy kuitenkin minkä tahansa tyyppisissä aaltojen liikkeissä, ja häiriöiden vaikutukset voidaan havaita helpommin johtuen vesiaallon käyttäytymisen tutkimuksesta, joka on monella tapaa samanlainen kuin kevyt aalto, mutta liikkuu hitaammin ja on enemmän havaittavissa.
2. Johdonmukaiset valonlähteet, menetelmät niiden valmistamiseksi.
Koherentit aallot ovat saman taajuuden aaltoja, joiden vaihe-ero ei muutu ajan myötä aaltokentän kussakin pisteessä.
Lisäksi näiden aaltojen kenttäheilahtelujen on tapahduttava samassa tasossa.
Jungin kokemus
Thomas Jung havaitsi häiriöitä kahdesta lähteestä lävistäen pienellä etäisyydellä (d ≈ 1 mm) kaksi pientä reikää läpinäkymättömässä näytössä. Reiät valaistettiin auringonvalolta, joka kulki toisen läpinäkymättömän näytön pienen reiän läpi. Nestemäisen mekaniikan elementit Paine nesteessä ja kaasussa Satunnaista, kaoottista liikettä aiheuttavat kaasumolekyylit eivät ole vuorovaikutuksen voimien kautta kytketty tai kovin heikosti kytkettyjä, joten ne liikkuvat vapaasti ja törmäysten seurauksena hajotavat kaikkiin suuntiin täyttäen kaiken niille annetun tilavuuden, ts. kaasun tilavuus määräytyy kaasun käyttämän astian tilavuuden mukaan.
Fresnel-peilit
Vesiaallot leviävät häiriöistä lammen keskustassa, kun valon aallot leviävät lampusta. Jos yhdessä säiliössä on kaksi häiriötä, yhden aallot häiritsevät toisen aaltoja. Jos yhden rintakehä kohtaa toisen koloon, aallot katoavat. Ne katoavat kokonaan, jos kahdella häiriöllä on sama voimakkuus, ja ne pysyvät samassa paikassa, jos aalloilla on sama aallonpituus.
Molempien näiden edellytysten on täytyttävä, jos pimeyden luomiseksi on lisättävä kaksi valonsädettä. Kahden valonlähteen tulisi tuottaa saman intensiteetin säteitä, ja molempien tulisi luoda saman aallonpituuden omaava valo. Toisin sanoen niiden on oltava yksivärisiä.
Kapeasta raosta S tuleva valo tulee kahteen tasaiseen peiliin, jotka on sijoitettu toisiinsa nähden hyvin pienessä kulmassa φ. Valonheijastuksen lakia (17.1.3.) Käyttämällä on helppo osoittaa, että tuleva valonsäde jaetaan kahteen osaan, jotka tulevat kuvitteellisista lähteistä S1 ja S2. Lähde S suljetaan havainnointinäytöltä läpinäkymättömällä näytöllä.
Fresnel Biprism
Kaksi lasiprismaa, joilla on pieni taitekulma θ, on valmistettu yhdestä lasinpalasta siten, että prismat taitetaan pohjalleen. Valonlähde on kirkkaasti valaistu rako S. Biprismissä taittumisen jälkeen tuleva säteily jakautuu kahteen, kuvitteellisista lähteistä S1 ja S2, jotka antavat kaksi koherentit lieriömäiset aallot.
Koska taitekulma θ on pieni, niin kaikki säteet ohjaavat biprismin puolikkaat samalla kulmalla φ. Voidaan osoittaa, että tässä tapauksessa n on prisman materiaalin taitekerroin.
Newtonin renkaat
Suuri kupera litteä kupera linssi asetetaan lasilevylle ja valaistaan \u200b\u200bylhäältä samansuuntaisella valonsäteellä. Koska linssin R säde on suuri verrattuna r: iin, häiriöiden säde, valon kohdennuskulma linssin sisäpinnalla on i ≈ 0. Silloin geometrisen reitin ero suurella tarkkuudella on 2b. Kun etsitään optisen reitin eroa, on tarpeen ottaa huomioon päinvastainen vaihemuutos heijastettaessa optisesti tiheämmästä väliaineesta. Yhteyttä b: n, R: n ja R: n välillä ei ole vaikea löytää geometrisista näkökohdista. 
3. Maksimi- ja minimiolosuhteet häiriöissä. Geometriset ja optiset erot säteiden reitillä. Optisen reitin pituus.
Kahdesta koherentista lähteestä O1 ja O2 saapuvien havaintopisteeseen M saapuvien aaltojen summa riippuu niiden välisestä vaihe-erosta Df (katso kuva 1.) 
Aaltojen kulkemat etäisyydet lähteistä havaintopisteeseen ovat vastaavasti d1 ja d2. Arvoa kutsutaan geometriseksi polkueroksi Dd \u003d d2-d1. Tämä arvo määrittää värähtelyjen vaihe-eron pisteessä M. Kaksi rajoittavaa tapausta aallon superpositiosta ovat mahdollisia.
Mutta vaikka kahden monokromaattisen sipulin valo häiritsee epäilemättä, rakenteellisesti tietyissä paikoissa ja tuhoisasti muissa, tämä vaikutus ei tule koskaan näkyviin. Syynä tähän on, että mikään valonlähde ei koskaan luo jatkuvaa valoaaltoa. Se emittoi aaltoja, joilla on lyhyitä katkenneita aaltopulsseja, eikä yksikään valonlähde katkaise yksittäistä pulssia ja käynnistää uuden samaan aikaan. Siten, jopa kahden valonsäteen ylä- ja alamäet osuvat yhteen niiden lyhyessä pulssissa, seuraavat pulssit ovat vaiheesta poissa, koska ne alkavat eri ajankohtina, ja ylä- ja alamäet eivät ole samat.