>> HLK 자연과학 >  >> 물리학

일관성의 응용


매체에서 동시에 이동하는 많은 파도가 동시에, 각 파도가 다른 파도와 독립적 일 때, 그 효과는 함께 추가됩니다. 결과 파는 중간 파의 중첩 원리에 의해 얻어진다. 이는 중간 중간 파의 여러 파도가 서로를 전혀 대체 할 때, 주어진 순간에 주어진 지점에서 결과적 인 변위가 개별 파의 변위의 벡터 합과 같다. 1 + y 2 + y 3 +…. + y n,

두 파도가 다른 파도의 문장에 닿을 때, 즉 위상이면 변위가 추가됩니다. 이를 건설적인 간섭이라고합니다. 그러나 파도가 반대 단계에 있으면 다른 하나의 트로프에 떨어지는 하나의 문장이 변위가 빼는 곳에서 파괴적인 간섭을 얻습니다.

건설적이고 파괴적인 간섭을위한 조건

다음 관계에 의해 두 파의 변위를주게하십시오 :

y 1 =a 1 sin ωt y 2 =a 2 sin (ωt+φ)

여기서, a 1 a 2 파도 진폭 및 φ 입니다 일정한 위상차입니다.

결과 변위는 다음과 같습니다.

y =y 1 + y 2 =a 1 sin ωt +a 2 sin (ωt+φ) =(a 1 + a 2 cos φ) sin ωt +a 2 sinφcosωt

a 1 + a 2 cos φ =acosθ …………… .. (1)

a 2 sinφ =asinθ ……………. (2)

우리는 y =acosθ sin ωt + asinθcosΩt =asin (ωt + θ) 를 얻는다.

제곱 및 추가 (1) 및 (2), a 2 cos 2 θ + a 2 sin 2 θ =(a 1 + a 2 cos φ) 2 +a 2 2 sin 2 φ

=a 1 2 + a 2 2 +2a 1 a 2 cosφ ………… .. (3)

이후, 파동의 강도 ∝ (진폭) 2

따라서 i =i 1 + i 2 +2√i 1 i 2, cos φ ………… (4)

건설적인 간섭의 경우 , 강도는 cos φ =1 또는 φ =0, 2π, 4π,…

의 경우 최대입니다.

2π는 λ의 경로 차이를 의미합니다. 두 파의 경로 차이는

입니다

2πp/λ =0, 2π, 4π ……….

또는 p =0, λ, 2λ, 3λ, …… =n λ

파괴적인 간섭 , cos φ =-1 또는 φ =π, 3π….

의 강도는 최소입니다.

2πp/λ =π, 3π, 5π, ………

또는 p =λ/2, 3λ/2, 5λ/2,…. =(2n-1) λ/2

일관성 및 일관성 소스

2 개의 공급원이 그들 사이에 0 또는 일정한 위상차를 갖는 동일한 주파수의 광파 방출 광파를 코 히어 런트 소스라고합니다. 

일관성있는 공급원은 그들 사이에 일정한 위상차를 가진 광파를 방출하지 않는 소스입니다.

관찰 가능한 간섭 또는 지속적인 간섭

최대 및 최소 위치는 간섭 패턴을 관찰하기 위해 빠르게 변동하지 않아야합니다. 강도의 최대 및 최소 위치가 시간에 따라 계속 변화하지 않는 간섭 패턴을 지속적이거나 관찰 가능한 간섭이라고합니다. 

지속적인 간섭을 얻는 데 필요한 조건은 다음과 같습니다.

  1. 두 소스는 일관된 파도를 지속적으로 방출해야합니다.
  2. 두 파의 진폭은 Maxima와 Minima 사이의 더 나은 대비를 위해 동일해야합니다.
  3. 두 소스가 좁아야합니다.
  4. 방해 파도는 거의 같은 방향을 따라 이동해야합니다.
  5. 두 소스는 단색이어야합니다.
  6. 방해파는 동일한 편광 상태를 가져야합니다.
  7. 두 개의 일관된 소스 사이의 거리는 소스와 화면 사이의 거리가 커야합니다.

일관성의 적용

  • Holography : 간섭 현상에 기초하여 3D 이미지를 기록하고 재구성하는 데 사용되는 메소드 클래스입니다. 이 기술에서 사용 된 레이저 소스는 기록 장치의 최대 경로 길이 차이보다 큰 일관성 길이를 가져야합니다.
  • 광학 파장이 아닌 것 : 양자 광학에서, 일관성은 일반적으로 광 방출 원자/이온의 상태에 사용된다. 그곳에서 일관성은 전자 상태에 해당하는 복잡한 진폭 사이의 위상 관계를 의미합니다. 이것은 반전없이 레이싱에서 중요하다.
    1. 낮은 시간의 시간 일관성은 레이저 프로젝션 디스플레이, 이미징, 포인터 애플리케이션 등에 유용 할 수 있습니다. 레이저 스펙 클 또는 유사한 간섭 효과의 가능성이 낮아지면
  • 모달 분석 : 일관성은 측정 해야하는 전달 함수 (FRF)의 품질을 조사하기 위해 사용됩니다. 낮은 일관성은 신호 대 노이즈 비율이 좋지 않거나 주파수의 불충분 한 결과가 될 수 있습니다.
  • 광학 일관성 단층 촬영 : 생물학적 조직과 같이 깊이가 제한된 투명 또는 반투명 물질에 적용되는 고해상도 광학 영상 기술입니다. 일관성이 낮은 간섭 효과를 기반으로합니다.

결론

많은 파도가 서로 독립적 인 매체로 이동하면 그 효과가 더해질 수 있습니다. 중첩 원리에 따르면, 한 파도의 문장이 다른 파도의 문장에 떨어지면 결과 변위가 더해지고 조건을 건설적인 간섭이라고합니다. 그러나 파도가 위상을 벗어난 경우, 즉, 한 파도의 문장이 다른 파도의 통에 떨어지면, 결과적으로 변위가 빼고 그러한 상태가 파괴적인 간섭이라고합니다. 

기본적으로 두 가지 유형의 광원이 있습니다 :일관된 소스와 일관성 소스. 동일한 주파수 및 일정한 위상차를 갖는 파도를 얻는 소스를 일관된 소스라고하는 반면, 위상을 벗어난 파도를 방출하는 소스를 일관성 소스라고합니다.

관찰 가능한 간섭 또는 지속적인 간섭, Maxima 및 Minima는 시간이 지남에 따라 빠르게 변화해서는 안됩니다. 이 일관된 공급원은 파도가 위상이고 단색이되도록 필요합니다.

일관성은 많은 용도를 발견합니다. 일관성의 일부 적용에는 더 큰 일관성 길이가 필요한 홀로 그래피; 반전없이 레이싱을위한 비 광 웨이브 필드에서; 레이저 투영 디스플레이에서; 모달 분석 및 낮은 일관성이 필요한 광학 일관성 단층 촬영에서.



  1. 표면에 부딪히면 빛은 어떻게됩니까?
  2. 영구 모션 머신의 첫 번째 유형을 실현할 수없는 이유
  3. 불리는 입자로의 광 에너지의 전달은 무엇입니까?
  4. 진동 차단기는 언제 만들어 졌습니까?
  5. 이 운동을 촉진하는 원동력은 무엇입니까?
  6. 모든 입자와 힘의 새로운지도