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: нет зарегистрированных пользователей


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