2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Найти видимость интерференционной картины
Сообщение05.12.2018, 22:01 


21/12/16
73
Задача: разность хода в плечах интерференционной картины $\delta$. Найти видимость интерференционной картины, если линия испускания источника света имеет прямоугольную форму в интервале длиной $\Delta\omega$ около $\omega_0$. Спектр излучения имеет вид:
$$S(\omega) = 
\begin{cases} \dfrac{I_0}{\Delta\omega}, & \omega_0 - \frac{\Delta\omega}{2} \le \omega \le \omega_0 + \frac{\Delta\omega}{2}  \\ 0,  & \mbox{иначе} \end{cases}$$
где $\Delta\omega << \omega_0$ (узкополосный сигнал)
Мое решение:
Так как дан спектр сигнала, то я использовал теорему Винера - Хинчина и посчитал автокорреляционную функцию: $\Gamma(\tau) = \dfrac{1}{2\pi}\int\limits_{-\infty}^{+\infty}G(\omega)\exp\{-i\omega\tau\}\,d\omega\,, \text{ где } G(\omega) = 2\pi\left|S(\omega)\right|^2$
$$\Gamma(\tau) = \left(\frac{I_0}{\Delta\omega}\right)^2\int\limits_{\omega_0-\frac{\Delta\omega}{2}}^{\omega_0+\frac{\Delta\omega}{2}} \exp\{-i\omega\tau\}\,d\omega = -\left(\frac{I_0}{\Delta\omega}\right)^2\frac{1}{i\tau}\exp\{-i\omega_0\tau\}(\exp\{-i\frac{\Delta\omega}{2}\tau\} - \exp\{i\frac{\Delta\omega}{2}\tau\})$$ 
$$ = 2\left(\frac{I_0}{\Delta\omega}\right)^2\frac{\exp\{-i\omega_0\tau\}}{\tau}\sin\left(\frac{\Delta\omega}{2}\tau\right) = I_0^2\frac{1}{\Delta\omega}\exp\{i\omega_0\tau\}\text{sinc}\left(\frac{\Delta\omega}{2}\tau\right)$$
Видимость интерференционной картины есть по определению $V(\tau) = \dfrac{I_{\max} - I_{\min}}{I_{\max} + I_{\min}}$, и для случая плоских волн имеем $V(\tau) = \dfrac{4\sqrt{I_1\cdot I_2}}{2(I_1 + I_2)}\left|\gamma(\tau)\right|, \text{ где } \gamma(\tau) = \dfrac{\langle a_1a_2\rangle_t}{\sqrt{I_1I_2}}\exp\{i\omega\tau\}\text{ - степень когерентности}$
В данном случает получается, что $V(\tau) = \left|\gamma(\tau)\right| = \dfrac{I_0}{\Delta\omega}\text{sinc}\left(\dfrac{\Delta\omega}{2}\tau\right)$
Зачем нужна была разность хода в плечах интерференционной картины $\delta$?

 Профиль  
                  
 
 Re: Найти видимость интерференционной картины
Сообщение05.12.2018, 22:50 
Заслуженный участник


07/07/09
5408
В некогерентном свете интерференционная картина видна при разности хода близкой к нулю.

 Профиль  
                  
 
 Re: Найти видимость интерференционной картины
Сообщение05.12.2018, 22:53 


21/12/16
73
Xey
То есть мое решение правильное, только если считать, что $\delta$ мало?

 Профиль  
                  
 
 Re: Найти видимость интерференционной картины
Сообщение05.12.2018, 23:18 
Заслуженный участник


07/07/09
5408
Если разность хода в интерферометре меньше длины когерентности света.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 4 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: YandexBot [bot]


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group