Интерферометрическая видимость

интерферометрическая видимость (также известная как интерференционная видимость и видимость края, или просто видимость в контексте) количественно определяет контраст интерференции в любой системе, которая имеет волнообразные свойства, например оптика, квантовый механик ханики, водные волны, звуковые волны или электрические сигналы. Как правило, две или более волны объединяются, и по мере изменения разности фаз между ними степень или интенсивность (вероятность или совокупность в квантовой механике ) результирующего волна колеблется, образуя интерференционную картину. Картина может быть видна сразу, потому что разность фаз изменяется в зависимости от пространства, как в эксперименте с двумя щелями. В качестве альтернативы, разность фаз может регулироваться вручную оператором, например, путем регулировки ручки нониуса на интерферометре . Отношение размера или амплитуды этих колебаний к сумме мощностей отдельных волн определяется как видимость.

Интерферометрическая видимость дает практический способ измерения когерентности двух волн (или одной волны с самой собой). Теоретическое определение согласованности дается как степень согласованности с использованием понятия корреляции.

• 1 Видимость в оптике
• 2 Видимость в квантовой механике
• 3 См. Также
• 4 Ссылки
• 5 Внешние ссылки

Линейно оптические интерферометры (такие как интерферометр Маха – Цендера, интерферометр Майкельсона и интерферометр Саньяка ), интерференция проявляется как интенсивность колебания во времени или пространстве, также называемые полосами. В этих условиях интерферометрическая видимость также известна как «видимость Майкельсона» или «периферийная видимость». Для этого типа интерференции сумма интенсивностей (мощностей) двух мешающих волн равна средней интенсивности в заданной временной или пространственной области. Видимость записывается как:

$\nu \; =\; A\; /\; I\; ¯,\; \{\backslash \; displaystyle\; \backslash \; nu\; =\; A\; /\; \{\backslash \; bar\; \{I\}\},\}$

в терминах амплитуды огибающей интенсивность колебаний и средняя интенсивность:

$A\; =\; (I\; max\; -\; I\; min)\; /\; 2,\; \{\backslash \; displaystyle\; A\; =\; (I\; \_\; \{\backslash \; max\}\; -I\; \_\; \{\backslash \; min\})\; /\; 2,\}$

$I\; ¯\; =\; (I\; max\; +\; I\; min)\; /\; 2.\; \{\backslash \; displaystyle\; \{\backslash \; bar\; \{I\}\}\; =\; (I\; \_\; \{\backslash \; max\}\; +\; I\; \_\; \{\backslash \; min\})\; /\; 2.\}$

Таким образом, это можно переписать как:

$\nu \; =\; I\; max\; -\; I\; min\; I\; max\; +\; I\; min,\; \{\backslash \; displaystyle\; \backslash \; nu\; =\; \{\backslash \; frac\; \{I\; \_\; \{\backslash \; max\}\; -I\; \_\; \{\backslash \; min\}\}\; \{I\; \_\; \{\backslash \; max\}\; +\; I\; \_\; \{\backslash \; min\}\}\},\}$

где I max - максимальная интенсивность колебаний, а I min - минимальная интенсивность колебаний. Если два оптических поля в идеале являются монохроматическими (состоят только из одной длины волны) точечными источниками с одинаковой поляризацией, то прогнозируемая видимость будет

$\nu \; =\; 2\; I\; 1\; I\; 2\; I\; 1\; +\; I\; 2,\; \{\backslash \; displaystyle\; \backslash \; nu\; =\; \{\backslash \; frac\; \{2\; \{\backslash \; sqrt\; \{I\_\; \{1\}\; I\_\; \{2\}\}\}\}\; \{I\_\; \{1\}\; +\; I\_\; \{2\}\}\},\}$

где $I\; 1\; \{\backslash \; displaystyle\; I\_\; \{1\}\}$и $I\; 2\; \{\backslash \; displaystyle\; I\_\; \{2\}\}$указывают интенсивность соответствующей волны. Любые различия между оптическими полями уменьшат видимость от идеальной. В этом смысле видимость является мерой 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 интерферометре Маха – Цендера, Майкельсона или Саньяка. Видимость аналогичным образом определяется в двухщелевой интерференции. Однако теперь максимальные и минимальные значения меняются в зависимости от интерференционной картины. Пример показывает видимость 80% (т.е. 0,8).

Поскольку уравнение Шредингера является волновым уравнением, и все объекты могут Считаться волнами в квантовой механике, интерференция повсеместна. Некоторые примеры: конденсаты Бозе – Эйнштейна могут иметь интерференционные полосы. Атомные населенности показывают интерференцию в интерферометре Рамсея. Фотоны, атомы, электроны, нейтроны и молекулы демонстрируют интерференцию в двухщелевых интерферометрах.

Видимость в интерференции Хонга – У – Манделя. При больших задержках фотоны не мешают. При нулевых задержках обнаружение совпадающих пар фотонов подавляется.

• Степень когерентности
• Интерферометрия
• Оптическая интерферометрия
• Список типов интерферометров
• Эффект Хонга – Оу – Манделя

1. ^http://scienceworld.wolfram.com/physics/FringeVisibility.html
2. ^[1]
3. ^«Архивная копия» (PDF). Архивировано из оригинального (PDF) от 22 января 2017 года. Проверено 25 сентября 2016 г. CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (ссылка )

• Обзор эффекта Саньяка Стедмана