Длина когерентности излучения "естественного" источника

[AlexNew]

Быстрой поиск в интернете привел к величине порядка 1 микрометра для видимого излучения. (взято из нескольких вполене серьезных источников)

Сразу возник вопрос, неужели в двулучевых интерферометрах вроде Майкельсона-Морли, плечи подгонялись с такой точностью! Чтобы разность хода была порядка 1 мкм ???
(ясно что сейчас лазеры есть, но в начале прошлого века использовали "обычный" свет)

[Munin]

Да. Думаете, зачем Майкельсону и Морли понадобился микрометрический винт?

Вы вообще описания опытов читаете, или только воображаете, что там и как было?

[AlexNew]

Вероятно микрометрический винт нужен для точной подстройки, сместить немного полосы интерференции.
Неужели и правда плечи длинной в несколько метров были так точно подогнанные друг к другу по длинне, погрешность меньше 1 мкм ?

Вот еще пример: Кольце ньютона, если проследить пути каждого из интерферирующих лучей то разность хода будет несколько мм (отражение от внутренней и внешней поверхности линзы)

Может быть длинна когерентности все же больше чем несколько мкм ?

[Munin]

AlexNew в сообщении #616040 писал(а):

Вероятно микрометрический винт нужен для точной подстройки, сместить немного полосы интерференции.
Неужели и правда плечи длинной в несколько метров были так точно подогнанные друг к другу по длинне, погрешность меньше 1 мкм ? (Ведь если сквознячек небольшой то одно сразу короче станет. )

Микрометрический винт нужен для точной подстройки, чтобы вообще появились полосы интерференции. Смещать их было незачем. А вот точность микрометрического винта как раз выше 1 мкм.

Сквознячка не было. Вся установка была в подвале здания, в условиях постоянной температуры, платформа плавала в ванне со ртутью, после включения источника света выжидалось достаточно времени, и прочие и прочие технические ухищрения для достижения необходимой стабильности и точности. Майкельсон был крупнейшим экспериментатором своего времени, разработанные им интерферометрические методы выходили далеко за рамки знаменитого эксперимента, и не менее знамениты среди специалистов, и вообще примерно с тех времён появилась такая наука, как точная механика, основанная именно на интерферометрических методах контроля и измерений.

AlexNew в сообщении #616040 писал(а):

Вот еще пример: Кольце ньютона, если проследить пути каждого из интерферирующих лучей то разность хода будет несколько мм (отражение от внутренней и внешней поверхности линзы)

Вы не в курсе, кольца Ньютона образованы не двумя поверхностями линзы, а поверхностью линзы, и поверхностью плоского стекла, на котором она лежит. И они при этом крохотные.

[AlexNew]

Цитата:

Вы не в курсе, кольца Ньютона образованы не двумя поверхностями линзы, а поверхностью линзы, и поверхностью плоского стекла, на котором она лежит. И они при этом крохотные.

Да, правильно про стекло, я заметил потом, поправлять не стал, вам плюсик ))

Но ведь расстояние от сткла до поверхности линзы, как мне кажется, значительно больше мкм? хотя если вы уверены что нет, то я не стану спорить.

(Оффтоп)

Спасибо за ответ, если никто не возражает по поводу длинны когерентности, значит так оно и есть.... до того как я нашел инормацию в интернете мне казалось что длинна эта порядко 1 метра, а как выяснилось это у He-Ne лазера столько ))) не знаю почему у меня было такое убеждение... я признаюсь сильно удивился и поэтому решил уточнить здесь

[AlexNew]

Интересный эффект, немного в тему, поскольку длинна ког. такая малая, точечный источник света должен быть далеко (порядка 1 km, проверьте) чтобы получить несколько см ког. волнового фронта в разрезе пучка.
Так вот, я заметил что на зановеске (материал фактически представляет собой мелкую решетку) отлична видна "диффракция на решетке" от далеких уличных фанарей, картинка как в учебнике. Можно насчитать с 10 максимумов/минимумов.
Еще видна дифракция на разводах от дворников в автомобиле во время дождя, от далеких светофоров.

[Munin]

AlexNew в сообщении #616056 писал(а):

Но ведь расстояние от сткла до поверхности линзы, как мне кажется, значительно больше мкм? хотя если вы уверены что нет, то я не стану спорить.

Кажется, кольца Ньютона разглядывают в микроскоп. Вообще, расстояние между поверхностями там квадратично по отношению к радиусу кольца. То есть если радиус поверхности линзы метр, а радиус кольца Ньютона миллиметр ( $10^{-3}$ ), то расстояние между поверхностями как раз микрон ( $(10^{-3})^{{}^{\scriptstyle 2}}=10^{-6}$ ).

AlexNew в сообщении #616056 писал(а):

Спасибо за ответ, если никто не возражает по поводу длинны когерентности, значит так оно и есть....

Я как-то задумался, а не миллиметры ли, но поверил тому, что вы в интернете нашли. Если вы сами не уверены, надо проверить по-хорошему. По одной моей прикидке миллиметры получились, но я в исходной посылке был не уверен.

AlexNew в сообщении #616069 писал(а):

Так вот, я заметил что на зановеске (материал фактически представляет собой мелкую решетку) отлична видна "диффракция на решетке" от далеких уличных фанарей, картинка как в учебнике. Можно насчитать с 10 максимумов/минимумов.

На самом деле, нет. Это просто нити занавески так отбрасывают тени на ваше глазное дно. Они не в фокусе, и кажутся вам размытыми. Настоящая дифракция на решётке требует настоящей дифракционной решётки, прочерченной специальной машиной с микронным сдвигом между штрихами (нити в занавеске гораздо грубее). Ещё дешёвый вариант получить дифракционную решётку - сделать фотографию в интерферирующих пучках. Правда, сейчас уже плёночных фотоаппаратов не бывает...

Если бы у вас там была настоящая дифракция, то она сочеталась бы с радужными разводами, поскольку для разных длин волн масштаб дифракционной картины разный.

Я сам в детстве думал, что занавеска даёт дифракцию, курсе на втором на физике меня в этом разочаровали. А ещё я думал, что в костре плазма. Это вообще распространённый миф.

[AlexNew]

я вполне уверен что видна дифракция
похожа на эту картинку

-> я вижу с десяток максимумов, интенсивность распределяется на кресте , затухает от центра к периферии.
-> фонарик должен быть далеким, иначе ничего такого не наблюдается
-> спектр у фонаря не слишком широкий, так что радуги там не видно.
-> не нужна точная разметка, виден фурье образ обьекта, в данном случае это решетка из ниток, пусть и немного кривая.
Обратите внимание на крест, он является следствием того что у нас прямоугольная апертура или решетка, это явный фурье образ.

Не знаю как можно тенью обьяснить такое распределение... да и почему не дифракция собственно, от лазера указки она вполне себе видна и выглядит примерно также...

вот игрушка очки с решеткой



a вот как лампа видна через них

эта картинка как мне кажется совсем не вяжется с длиной когерентности в мкм... скорее миллиметры должны быть...
Пока из того что я нашел 60 мкм есть у красных светодиодов, значительно выше чем у "тепловых" источников света.

[AlexNew]

Munin писал(а):

А ещё я думал, что в костре плазма. Это вообще распространённый миф.

Есть эксперимент простой, дело в том что плямя свечи откланяется магнитным полем, раньше думал потому что плазма, а оказалось потому как продукты сгорания диамагнитны.
Но все равно плазма, вот тут обсуждение темы http://elementy.ru/blogs/users/dims/?{QUERY_STRING}

Цитата:

бывает плазма низкотемпературная и высокотемпературная.пламя свечи является низкотепературной плазмой ... различаются они по степени их ионизации.

мне приходилось иметь дело с высокочастотными токами больших напряжений ... так вот . электрическая дуга, частотой порядка мегагерц очень даже хорошо использует пламя свечи как проводник. но не смотря на это Тестером я тоже пробовал мерять сопротивление .. почему не получается объяснить не могу . но предположения некоторые есть. возможно электрический ток "не может себе найти путь " в пламени ...то есть цепь постоянно прерывается из- за большой кинетической энергии носителей заряда, а еще я считаю что разность потенциалов которую создает вольтметр тестера слишком мала, чтобы можно было мерять сопротивление пламени ...

Как раз вчера меня заинтересовала проводимость пламени, и, не мудрствуя лукаво, просто взял и померил тестером пламя обычной зажигалки. Думаю, мне повезло, потому что мой старый стрелочник Ц4354-М1 имеет предел 10 МОм, на котором он показал не знаю сколько, но точно больше 50 Мом - стрелка отклоняется незначительно в неградуированной зоне. Благо, нашёлся в хозяйстве резистор 150 Мом, он помог определить, что сопротивление пламени порядка 150-200 Мом. Вообще, я подозреваю, что пламя пламени рознь и важно, чьё пламя подвергается измерениям, и перешёл к спичкам. Пламя спички оказалось более измеряемым - стрелка уверенно отклонилась в градуированную зону и я видел 15 Мом, а потом я тряс обожжёнными пальцами.

[miflin]

Munin в сообщении #616265 писал(а):

Кажется, кольца Ньютона разглядывают в микроскоп.

Не всегда.
Школьный "Набор по дифракции и интерференции" позволяет, в числе прочего,
демонстрировать и кольца Ньютона. Их радиусы порядка нескольких миллиметров.

[Alexandr007]

AlexNew в сообщении #616516 писал(а):

Пока из того что я нашел 60 мкм есть у красных светодиодов,

Длина когерентности зависит от ширины полосы света, ее можно увеличить пропустив через узкополосный светофильтр.

[Munin]

AlexNew в сообщении #616520 писал(а):

Но все равно плазма

Главное, что свечение там не обязано этой плазме, а просто раскалённые частички сажи светятся. Сама плазма там слишком низкоионизированная, чтобы проявлять себя как-то иначе, кроме как по электрическим свойствам, то есть по сути, это в большей степени газ.

[AlexNew]

Alexandr007 писал(а):

Длина когерентности зависит от ширины полосы света, ее можно увеличить пропустив через узкополосный светофильтр.

Это врядли, ведь длина когерентность определяется конкретным переходом в молекуле/атоме, зависит от времени жизни уровня. Никакими фильтрами это время не растянуть.
Ширина линии обратно пропорционально времени жизни уровня, если не ошибаюсь запрщенные переходы самые долгоживущие "когерентные".
Тоесть сужая ширину линии фильтром вы не увеличиваете время жизни уровня...
Хотя, конечно, вырезая узкий спектральный диапазон четкость дифракции картинки улучшится, будет менее смазанной.