Интерферометрическая видимость - Interferometric visibility

В интерферометрическая видимость (также известный как видимость помех и крайняя видимость, или просто видимость когда в контексте) количественно оценивает контраст из вмешательство в любой системе, имеющей волнообразные свойства, например оптика, квантовая механика, водяные волны, звуковые волны или электрические сигналы. Обычно комбинируются две или более волны, и поскольку разность фаз между ними меняется, мощность или же интенсивность (вероятность или совокупность в квантовая механика ) образовавшейся волны колеблется, образуя интерференционную картину. Картина может быть видна сразу, потому что разность фаз изменяется в зависимости от пространства, как в эксперименте с двумя щелями. В качестве альтернативы, разность фаз может регулироваться вручную оператором, например, путем регулировки ручки нониуса в интерферометр. Соотношение размера или амплитуда^{[требуется разъяснение ]} этих колебаний к сумме мощностей отдельных волн определяется как видимость.

Интерферометрическая видимость дает практический способ измерения согласованность двух волн (или одной волны с собой). Теоретическое определение когерентности дает степень согласованности, используя понятие корреляции.

Видимость в оптике

В линейно-оптическом интерферометры^{[требуется разъяснение ]} (словно Интерферометр Маха – Цендера, Интерферометр Майкельсона, и Интерферометр Саньяка ) интерференция проявляется как интенсивность колебания во времени или пространстве, также называемый бахрома. В этих условиях интерферометрическая видимость также известна как «видимость Майкельсона». ^[1] или «бахрома». Для этого типа интерференции сумма интенсивностей (мощностей) двух мешающих волн равна средней интенсивности в заданной временной или пространственной области. Видимость записывается как:^[2]

${ displaystyle nu = A / { bar {I}},}$

по амплитуде конверт колебательной интенсивности и средней интенсивности:

${ displaystyle A = (I _ { max} -I _ { min}) / 2,}$

${ displaystyle { bar {I}} = (I _ { max} + I _ { min}) / 2.}$

Так что его можно переписать так:^[3]

${ displaystyle nu = { frac {I _ { max} -I _ { min}} {I _ { max} + I _ { min}}},}$

куда я_{Максимум} - максимальная интенсивность колебаний, а я_мин минимальная интенсивность колебаний. Если два оптических поля идеально монохромный (состоят только из одной длины волны) точечные источники одного и того же поляризация, то прогнозируемая видимость будет

${ displaystyle nu = { frac {2 { sqrt {I_ {1} I_ {2}}}} {I_ {1} + I_ {2}}},}$

куда ${ displaystyle I_ {1}}$ и ${ displaystyle I_ {2}}$ указать интенсивность соответствующей волны. Любые различия между оптическими полями уменьшат видимость от идеальной. В этом смысле видимость - это мера согласованность между двумя оптическими полями. Теоретическое определение этого дается степень согласованности. Это определение интерференции напрямую относится к интерференции водных волн и электрических сигналов.

Видимость в интерферометре Маха – Цендера, Майкельсона или Саньяка.

Видимость аналогичным образом определяется при двухщелевой интерференции. Однако теперь максимальные и минимальные значения меняются в зависимости от интерференционной картины. Пример показывает видимость 80% (т.е. 0,8).

Видимость в квантовой механике

Поскольку Уравнение Шредингера это волновое уравнение и все объекты можно рассматривать как волны в квантовая механика, вмешательство повсеместно. Некоторые примеры: Конденсаты Бозе – Эйнштейна могут иметь интерференционные полосы. Атомные популяции показывают вмешательство в Интерферометр Рамсея. Фотоны, атомы, электроны, нейтроны и молекулы оказали влияние на двухщелевые интерферометры.

Видимость в Вмешательство Хонга – У – Манделя. При больших задержках фотоны не мешают. При нулевых задержках обнаружение совпадающих пар фотонов подавляется.

Смотрите также

• Степень согласованности
• Интерферометрия
• Оптическая интерферометрия
• Список типов интерферометров
• Эффект Хонга – Оу – Манделя

Рекомендации

внешняя ссылка

• Стедман Обзор эффекта Саньяка