OPTIKA STATISZTIKUS OPTIKA IDŐBELI KOHERENCIA. Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Atomfizika Tanszék, dr. Erdei Gábor

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "OPTIKA STATISZTIKUS OPTIKA IDŐBELI KOHERENCIA. Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Atomfizika Tanszék, dr. Erdei Gábor"

Miklós Kis
4 évvel ezelőtt
Látták:

1 OPTIKA STATISZTIKUS OPTIKA IDŐBELI KOHERENCIA Budpesti Műszki és Gzdságtudományi Egyetem Atomfizik Tnszék, dr. Erdei Gáor Ágzti felkészítés hzi ELI projekttel összefüggő képzési és K+F feldtokr

2 Young-féle kétréses interferométer D d npfény L Forrás: wikipédi, 04 Forrás: T. Young, A Course of Lectures on Nturl Philosphy nd the Mechnicl Arts, Vol. I, 807. / 9

3 Kétréses interferenci szűretlen npfénnyel L = 00 mm ; λ = nm D = 0 μm D = 40 μm D = 60 μm d [mm] 3. / 9

4 Fizeu-interferométer null úthosszkülönség λ interferáló nyláok OPDx = dx dx sík üveglemez x 4. / 9

5 Nátrium D-vonl interferenciáj Fizeu, OPD [μm] λ = 589,0 nm λ = 589,6 nm 49. csík körül eltűnik láthtóság 5. / 9

6 Kéthullám interferenci két frekvencián E r,t E r,t A A t A A t B A t B A t t t t t A A t A A B A t t t B A t t t t A B t A B t B B t B B t t t t t A B A B t B B t t B B t t t t t E r,t E r,t A A A A A A B A B A t t t A A B A B A A B A B t t t B B B B A B A B B B t t t t t t BB 6. / 9

7 Rövid időtrtmr történő átlgolás után E E t B B t A B t B B t B A t B A t A A t A B t A A A B B A B A A B B B B B A A A A,t,t r r 7. / 9

8 Diszkrét hullámhosszk interferenciáj λ 0 = 470 nm interferenci λ 0 = 53 nm n d λ 0 = 633 nm ékes lemez, pl. szppn-uorék hárty, v. Fizeu-interferométer Merőleges eesésnél: OPD = n d OPD [μm] 8. / 9

9 Folytonos spektrumú hullámok interferenciáj LED NAPFÉNY λ 0 = 53 nm ; Δλ = ±5 nm λ = nm OPD [μm] Ahol láthtóság eltűnik: OPD = n l L 9. / 9

10 Michelson- Twymn-Green interferométer, 880 referencitükör fényforrás tárgytükör OPD = n d τ = OPD/c detektor d/ 0. / 9

11 Intenzitás I [-] Zöld LED interferogrmmj Optiki úthosszkülönség OPD [μm]. / 9

12 A koherenci foglm Lue, 907 A lineáris rendszerek sjátfüggvényei: hrmonikus szinuszos függvények Az ideális periodicitástól vló eltérés tuljdonság: koherenci A koherenci foki: koherens, részlegesen koherens és inkoherens rezgés Részleges koherenci oki: nem teljesen hrmonikus hullám, véges impulzus A koherenci fjtái: időeli és téreli koherenci, polrizációs koherenci Értelmezés: rezgést két eltérő téreli pontn vgy időpillntn vizsgálv fázisállpotok mennyire vnnk összhngn mennyire koherensek Időeli koherenci: tér egy pontján vizsgáljuk rezgés időeli viselkedését E [-] E [-] t [sec] t [sec] sttisztikus optik ultrrövid impulzusok elmélete. / 9

13 Időeli koherenci vizsgált gömhullám t időpillntn z z tér dott pontj, két tetszőleges időpillntn t és t gömhullám t időpillntn Ahhoz, hogy két különöző időpillntn vizsgálhssuk rezgést, két komponensre kell osztnunk, és z egyik komponenst késleltetnünk kell Δt = t t időtrtmml. 3. / 9

14 Téreli koherenci vizsgált r S Δr tér két tetszőleges pontj r és r, zonos időpillntn r Kiterjedt forrásól indított hullám dott időpillntn r Az S forrásól z r ponton áthldó hullámfrontok 4. / 9

l T >> λ részlegesen koherens eset: kisméretű kiterjedt forrás E

15 Téreli koherenci szályozás y f eff f eff f eff f eff f eff f eff z l T koherens eset: pontforrás E 0 const. l T >> λ részlegesen koherens eset: kisméretű kiterjedt forrás E 0 lssn változik l T > λ inkoherens eset: diffúz forrás E 0 gyorsn változik l T λ 5. / 9

16 Amplitúdó sűrűség Térerősség E [-] Determinisztikus hrmonikus rezgés. At Frekvenci Idő t [T] 6. / 9

17 Térerősség E [-] Térerősség E [-] Indeterminisztikus rezgések fjtái Et = At ωt + ϕt Et = At ωt + ϕ 0 Et = A 0 ωt + ϕt At A 0 Idő t [T] Tipikus láthtó fénysugárzás Idő t [T] Egymódusú lézerek, FM-modulált rádióhullámok 7. / 9

18 Térerősség E [-] Amplitúdó sűrűség Részlegesen koherens rezgés Kvázimonokromtikus eset Δν << ν 0 Normális eloszlás Δν Térerősség E [-] At Idő t [T] Véletlen fázis 0. ν At/4 Frekvenci Δν = σ = ν 0 /0 Konstns fázis Idő t [T] 8. / 9

Térerősség E [-] Amplitúdó sűrűség Inkoherens rezgés. 0.8 0.

19 Térerősség E [-] Amplitúdó sűrűség Inkoherens rezgés Inkoherens eset Δν > ν 0 Normális eloszlás Δν Térerősség E [-] Idő t [T] Véletlen fázis ν At/4 Frekvenci Δν = σ = ν 0 / Konstns fázis Idő t [T] 9. / 9

Hasonló dokumentumok

OPTIKA STATISZTIKUS OPTIKA IDŐBELI KOHERENCIA. Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Atomfizika Tanszék, dr. Erdei Gábor

OPTIKA STATISZTIKUS OPTIKA IDŐBELI KOHERENCIA. Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Atomfizika Tanszék, dr. Erdei Gábor OPTIK STTISZTIKUS OPTIK IDŐELI KOHERENCI udpesi Műszki és Gzdságudományi Egyeem omfizik Tnszék, dr. Erdei Gáor Ágzi felkészíés hzi ELI projekel összefüggő képzési és K+F feldokr TÁMOP-4...C-//KONV-0-0005