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
Young-féle kéréses inerferoméer D d npfény L Forrás: wikipédi, 04 Forrás: T. Young, Course of Lecures on Nurl Philosphy nd he Mechnicl rs, Vol. I, 807 TÁMOP-4...C-//KONV-0-0005 Erdei Gáor Opik Siszikus fizik. / 9
Kéréses inerferenci szűrelen npfénnyel L = 00 mm ; λ = 400..700 nm D = 0 μm D = 40 μm D = 60 μm 0 4 6 8 0 d [mm] TÁMOP-4...C-//KONV-0-0005 Erdei Gáor Opik Siszikus fizik 3. / 9
Fizeu-inerferoméer OPD = d λ d TÁMOP-4...C-//KONV-0-0005 Erdei Gáor Opik Siszikus fizik 4. / 9
Nárium D-vonl inerferenciáj Fizeu, 86 0 40 80 0 60 00 40 80 OPD [μm] λ = 589,0 nm λ = 589,6 nm 49. csík körül elűnik láhóság TÁMOP-4...C-//KONV-0-0005 Erdei Gáor Opik Siszikus fizik 5. / 9
Késugrs inerferenci ké hullámhosszon TÁMOP-4...C-//KONV-0-0005 Erdei Gáor Opik Siszikus fizik E E,, r r E E,, r r 6. / 9
Rövid időrmr örénő álgolás uán TÁMOP-4...C-//KONV-0-0005 Erdei Gáor Opik Siszikus fizik E E,, r r 7. / 9
Diszkré hullámhosszk inerferenciáj λ 0 = 470 nm inerferenci λ 0 = 53 nm n d λ 0 = 633 nm ékes lemez, pl. szppn-uorék háry, v. Fizeu-inerferoméer Merőleges eesésnél: OPD = n d 0 0. 0.4 0.6 0.8.0..4.6.8.0 OPD [μm] TÁMOP-4...C-//KONV-0-0005 Erdei Gáor Opik Siszikus fizik 8. / 9
Folyonos spekrumú hullámok inerferenciáj LED NPFÉNY λ 0 = 53 nm ; Δλ = ±5 nm λ = 400..700 nm 0 4 6 8 0 4 6 8 OPD [μm] hol láhóság elűnik: OPD = n l L TÁMOP-4...C-//KONV-0-0005 Erdei Gáor Opik Siszikus fizik 9. / 9
Michelson- Twymn-Green inerferoméer, 880 referenciükör fényforrás árgyükör OPD = n d τ = OPD/c deekor d/ TÁMOP-4...C-//KONV-0-0005 Erdei Gáor Opik Siszikus fizik 0. / 9
Inenziás I [-] Zöld LED inerferogrmmj.5.5 0.5 0 0 4 6 8 0 4 6 8 0 Opiki úhosszkülönség OPD [μm] TÁMOP-4...C-//KONV-0-0005 Erdei Gáor Opik Siszikus fizik. / 9
koherenci foglm Lue, 907 lineáris rendszerek sjáfüggvényei: hrmonikus szinuszos függvények z ideális periodiciásól vló elérés uljdonság: koherenci koherenci foki: koherens, részlegesen koherens és inkoherens rezgés Részleges koherenci oki: nem eljesen hrmonikus hullám, véges impulzus koherenci fjái: időeli és éreli koherenci, polrizációs koherenci Érelmezés: rezgés ké elérő éreli ponn vgy időpillnn vizsgálv fázisállpook mennyire vnnk összhngn mennyire koherensek Időeli koherenci: ér egy ponján vizsgáljuk rezgés időeli viselkedésé E [-] E [-] [sec] [sec] siszikus opik TÁMOP-4...C-//KONV-0-0005 ulrrövid impulzusok elmélee Erdei Gáor Opik Siszikus fizik. / 9
Időeli koherenci vizsgál gömhullám időpillnn z z ér do ponj, ké eszőleges időpillnn és gömhullám időpillnn hhoz, hogy ké különöző időpillnn vizsgálhssuk rezgés, ké komponensre kell osznunk, és z egyik komponens késlelenünk kell Δ = időrmml. TÁMOP-4...C-//KONV-0-0005 Erdei Gáor Opik Siszikus fizik 3. / 9
Téreli koherenci vizsgál r S Δr ér ké eszőleges ponj r és r, zonos időpillnn r Kierjed forrásól indío hullám do időpillnn r z S forrásól z r ponon áhldó hullámfronok TÁMOP-4...C-//KONV-0-0005 Erdei Gáor Opik Siszikus fizik 4. / 9
Téreli koherenci szályozás y f eff f eff f eff f eff f eff f eff z l T koherens ese: ponforrás E cons. l T >> λ részlegesen koherens ese: kisméreű kierjed forrás E lssn válozik l T > λ inkoherens ese: diffúz forrás E gyorsn válozik l T λ TÁMOP-4...C-//KONV-0-0005 Erdei Gáor Opik Siszikus fizik 5. / 9
mpliúdó sűrűség Térerősség E [-] Deerminiszikus hrmonikus rezgés. 0.8 0.6 0.4 0. 0 0 0. 0.4 0.6 0.8..4.6 Frekvenci Idő [T] TÁMOP-4...C-//KONV-0-0005 Erdei Gáor Opik Siszikus fizik 6. / 9
Térerősség E [-] Térerősség E [-] Indeerminiszikus rezgések fjái E = ω + ϕ E = ω + ϕ 0 E = 0 ω + ϕ 0 Idő [T] Tipikus láhó fénysugárzás Idő [T] Egymódusú lézerek, FM-modulál rádióhullámok TÁMOP-4...C-//KONV-0-0005 Erdei Gáor Opik Siszikus fizik 7. / 9
Térerősség E [-] mpliúdó sűrűség Részlegesen koherens rezgés. 0.8 0.6 0.4 Kvázimonokromikus ese Δν << ν 0 Normális eloszlás Δν Térerősség E [-] Idő [T] Vélelen fázis 0. ν 0 0 0 0. 0.4 0.6 0.8..4.6 /4 Frekvenci Δν = σ = ν 0 /0 Konsns fázis Idő [T] TÁMOP-4...C-//KONV-0-0005 Erdei Gáor Opik Siszikus fizik 8. / 9
Térerősség E [-] mpliúdó sűrűség Inkoherens rezgés. 0.8 0.6 Inkoherens ese Δν > ν 0 Normális eloszlás Δν Térerősség E [-] Idő [T] Vélelen fázis 0.4 0. 0 ν 0 0 0. 0.4 0.6 0.8..4.6 /4 Frekvenci Δν = σ = ν 0 / Konsns fázis Idő [T] TÁMOP-4...C-//KONV-0-0005 Erdei Gáor Opik Siszikus fizik 9. / 9