🗊Презентация Лекция 2: Волновая оптика. Основные понятия. Интерференция. Когерентность

Категория: Физика
Нажмите для полного просмотра!
Лекция 2: Волновая оптика. Основные понятия. Интерференция. Когерентность, слайд №1Лекция 2: Волновая оптика. Основные понятия. Интерференция. Когерентность, слайд №2Лекция 2: Волновая оптика. Основные понятия. Интерференция. Когерентность, слайд №3Лекция 2: Волновая оптика. Основные понятия. Интерференция. Когерентность, слайд №4Лекция 2: Волновая оптика. Основные понятия. Интерференция. Когерентность, слайд №5Лекция 2: Волновая оптика. Основные понятия. Интерференция. Когерентность, слайд №6Лекция 2: Волновая оптика. Основные понятия. Интерференция. Когерентность, слайд №7Лекция 2: Волновая оптика. Основные понятия. Интерференция. Когерентность, слайд №8Лекция 2: Волновая оптика. Основные понятия. Интерференция. Когерентность, слайд №9Лекция 2: Волновая оптика. Основные понятия. Интерференция. Когерентность, слайд №10Лекция 2: Волновая оптика. Основные понятия. Интерференция. Когерентность, слайд №11Лекция 2: Волновая оптика. Основные понятия. Интерференция. Когерентность, слайд №12Лекция 2: Волновая оптика. Основные понятия. Интерференция. Когерентность, слайд №13Лекция 2: Волновая оптика. Основные понятия. Интерференция. Когерентность, слайд №14Лекция 2: Волновая оптика. Основные понятия. Интерференция. Когерентность, слайд №15Лекция 2: Волновая оптика. Основные понятия. Интерференция. Когерентность, слайд №16Лекция 2: Волновая оптика. Основные понятия. Интерференция. Когерентность, слайд №17Лекция 2: Волновая оптика. Основные понятия. Интерференция. Когерентность, слайд №18Лекция 2: Волновая оптика. Основные понятия. Интерференция. Когерентность, слайд №19Лекция 2: Волновая оптика. Основные понятия. Интерференция. Когерентность, слайд №20Лекция 2: Волновая оптика. Основные понятия. Интерференция. Когерентность, слайд №21Лекция 2: Волновая оптика. Основные понятия. Интерференция. Когерентность, слайд №22Лекция 2: Волновая оптика. Основные понятия. Интерференция. Когерентность, слайд №23Лекция 2: Волновая оптика. Основные понятия. Интерференция. Когерентность, слайд №24Лекция 2: Волновая оптика. Основные понятия. Интерференция. Когерентность, слайд №25Лекция 2: Волновая оптика. Основные понятия. Интерференция. Когерентность, слайд №26Лекция 2: Волновая оптика. Основные понятия. Интерференция. Когерентность, слайд №27Лекция 2: Волновая оптика. Основные понятия. Интерференция. Когерентность, слайд №28Лекция 2: Волновая оптика. Основные понятия. Интерференция. Когерентность, слайд №29Лекция 2: Волновая оптика. Основные понятия. Интерференция. Когерентность, слайд №30Лекция 2: Волновая оптика. Основные понятия. Интерференция. Когерентность, слайд №31Лекция 2: Волновая оптика. Основные понятия. Интерференция. Когерентность, слайд №32Лекция 2: Волновая оптика. Основные понятия. Интерференция. Когерентность, слайд №33
Скачать

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Лекция 2: Волновая оптика. Основные понятия. Интерференция. Когерентность. Доклад-сообщение содержит 33 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1


Лекция 2: Волновая оптика Основные понятия Интерференция Когерентность
Описание слайда:
Лекция 2: Волновая оптика Основные понятия Интерференция Когерентность

Слайд 2


«Фотоника» - производная слова фотон
Описание слайда:
«Фотоника» - производная слова фотон

Слайд 3


Волновая оптика Свет описывается как скалярная волновая функция (решение волнового уравнения) Длина волны порядка размеров объектов
Описание слайда:
Волновая оптика Свет описывается как скалярная волновая функция (решение волнового уравнения) Длина волны порядка размеров объектов

Слайд 4


Постулаты волновой оптики Свет распространяется в виде волны со скоростью с= c0/n Амплитуда волны в любой точке пространства r(x,y,z) описывается волновой функцией u(r,t) Интенсивность – усредненный по времени квадрат амплитуды Оптическая мощность – интеграл от интенсивности по площади Из линейности волнового уравнения вытекает принцип суперпозиции Для определения волновой функции нужно знать граничные условия Волновая оптика применима для неоднородных сред, с характерными размерами изменения больше длины волны (локально однородные)
Описание слайда:
Постулаты волновой оптики Свет распространяется в виде волны со скоростью с= c0/n Амплитуда волны в любой точке пространства r(x,y,z) описывается волновой функцией u(r,t) Интенсивность – усредненный по времени квадрат амплитуды Оптическая мощность – интеграл от интенсивности по площади Из линейности волнового уравнения вытекает принцип суперпозиции Для определения волновой функции нужно знать граничные условия Волновая оптика применима для неоднородных сред, с характерными размерами изменения больше длины волны (локально однородные)

Слайд 5


Монохроматическая волна Комплексное представление Уравнение Гемгольца: Волновой фронт – плоскость постоянной фазы
Описание слайда:
Монохроматическая волна Комплексное представление Уравнение Гемгольца: Волновой фронт – плоскость постоянной фазы

Слайд 6


Элементарные волны Плоская волна (в реальности не существует) Мощный математический аппарат Фурье анализа Сферическая волна Параксиальное приближение (общий вид)
Описание слайда:
Элементарные волны Плоская волна (в реальности не существует) Мощный математический аппарат Фурье анализа Сферическая волна Параксиальное приближение (общий вид)

Слайд 7


Преломление и отражение Волновой вектор плоской волны Аналог импульса
Описание слайда:
Преломление и отражение Волновой вектор плоской волны Аналог импульса

Слайд 8


Интерференция света ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ СВЕТА — пространственное перераспределение энергии светового излучения при наложении двух или нескольких световых волн.
Описание слайда:
Интерференция света ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ СВЕТА — пространственное перераспределение энергии светового излучения при наложении двух или нескольких световых волн.

Слайд 9


Интерференция света ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ СВЕТА — проявление волновых свойств (начало XIX века)
Описание слайда:
Интерференция света ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ СВЕТА — проявление волновых свойств (начало XIX века)

Слайд 10


Кольца Ньютона
Описание слайда:
Кольца Ньютона

Слайд 11


Интерференция плоских волн
Описание слайда:
Интерференция плоских волн

Слайд 12


Интерференция нескольких монохроматических плоских волн
Описание слайда:
Интерференция нескольких монохроматических плоских волн

Слайд 13


Считывание CD дисков
Описание слайда:
Считывание CD дисков

Слайд 14


Интерферометры При соосном распространении волн
Описание слайда:
Интерферометры При соосном распространении волн

Слайд 15


Когерентность Как проявляется когерентность?
Описание слайда:
Когерентность Как проявляется когерентность?

Слайд 16


Световая волна случайна по своей природе Флуктуации источника света. Лампа накаливания дает излучения от множества нагретых атомов, находящихся в различных условия, и излучающих независимо на разных частотах, с разной фазой. Рассеяние в неоднородной среде. Например на турбулентной жидкости или шероховатой поверхности приводит к случайным изменениям в волновом фронте. Статистические методы должны использоваться для описания. Квантовая теория света также описывает излучение как вероятностный процесс.
Описание слайда:
Световая волна случайна по своей природе Флуктуации источника света. Лампа накаливания дает излучения от множества нагретых атомов, находящихся в различных условия, и излучающих независимо на разных частотах, с разной фазой. Рассеяние в неоднородной среде. Например на турбулентной жидкости или шероховатой поверхности приводит к случайным изменениям в волновом фронте. Статистические методы должны использоваться для описания. Квантовая теория света также описывает излучение как вероятностный процесс.

Слайд 17


Интенсивность Наблюдаемые в экспериментах (измеряемые) параметры световой волны являются усреднениями случайной функции по времени измерения. Случайная волновая функция u(r,t) удовлетворяет волновому уравнению и граничным условиям. Статистические средние также удовлетворяют этим законам. Символ <> обозначает усреднение по множеству реализации. Величина называется мгновенная интенсивность.
Описание слайда:
Интенсивность Наблюдаемые в экспериментах (измеряемые) параметры световой волны являются усреднениями случайной функции по времени измерения. Случайная волновая функция u(r,t) удовлетворяет волновому уравнению и граничным условиям. Статистические средние также удовлетворяют этим законам. Символ <> обозначает усреднение по множеству реализации. Величина называется мгновенная интенсивность.

Слайд 18


Когерентность Корреляционная функция между двумя случайными амплитудами световой волны, разнесенных в пространстве и времени определяет степень когерентности света Нормированная корреляционная функция называется комплексной степенью когерентности
Описание слайда:
Когерентность Корреляционная функция между двумя случайными амплитудами световой волны, разнесенных в пространстве и времени определяет степень когерентности света Нормированная корреляционная функция называется комплексной степенью когерентности

Слайд 19


Временная когерентность. Рассмотрим флуктуации стационарного света (средняя интенсивность постоянна) в фиксированной точке пространства (r1=r2=r). g() определяет насколько свет близок к монохроматической волне.
Описание слайда:
Временная когерентность. Рассмотрим флуктуации стационарного света (средняя интенсивность постоянна) в фиксированной точке пространства (r1=r2=r). g() определяет насколько свет близок к монохроматической волне.

Слайд 20


Временная когерентность. Расстояние которое проходит световая волна за время когерентности называется продольной длиной когерентности Если разность ходы лучей в интерферометре превосходит длину когерентности, интерференционная картина не наблюдается.
Описание слайда:
Временная когерентность. Расстояние которое проходит световая волна за время когерентности называется продольной длиной когерентности Если разность ходы лучей в интерферометре превосходит длину когерентности, интерференционная картина не наблюдается.

Слайд 21


Оптический спектр. Спектральная интенсивность случайной световой волны определяется усредненное значение преобразования Фурье. S - спектральная плотность мощности: средняя мощность через единичную площадь, переносимая волнами в бесконечно малой полосе частот d [Вт/(см2Гц)]. S связана с функцией временной когерентности через преобразование Фурье
Описание слайда:
Оптический спектр. Спектральная интенсивность случайной световой волны определяется усредненное значение преобразования Фурье. S - спектральная плотность мощности: средняя мощность через единичную площадь, переносимая волнами в бесконечно малой полосе частот d [Вт/(см2Гц)]. S связана с функцией временной когерентности через преобразование Фурье

Слайд 22


Оптический спектр. Ширина спектра излучения напрямую связана с временем когерентности При определении ширины спектра как FWHM соотношение зависит от формы спектра Источник с более узким спектром имеет большую длину когерентности. Через время спектральные компоненты приобретаю сдвиг 
Описание слайда:
Оптический спектр. Ширина спектра излучения напрямую связана с временем когерентности При определении ширины спектра как FWHM соотношение зависит от формы спектра Источник с более узким спектром имеет большую длину когерентности. Через время спектральные компоненты приобретаю сдвиг 

Слайд 23


Пространственная когерентность. Пространственная когерентность описывается корреляционной функцией для заданной временной задержки , обычно  = 0. Если область когерентности больше апертуры, то свет считают когерентным, аналогично если область когерентности меньше разрешения, то свет абсолютно некогерентный. Для излучения разогретого тела эта площадь порядка 
Описание слайда:
Пространственная когерентность. Пространственная когерентность описывается корреляционной функцией для заданной временной задержки , обычно  = 0. Если область когерентности больше апертуры, то свет считают когерентным, аналогично если область когерентности меньше разрешения, то свет абсолютно некогерентный. Для излучения разогретого тела эта площадь порядка 

Слайд 24


Интерференция частично когерентного света Для фиксированной точки пространства интенсивность двух интерферирующих световых волн запишется как:
Описание слайда:
Интерференция частично когерентного света Для фиксированной точки пространства интенсивность двух интерферирующих световых волн запишется как:

Слайд 25


Интерференция и временная когерентность
Описание слайда:
Интерференция и временная когерентность

Слайд 26


Применения
Описание слайда:
Применения

Слайд 27


Интерференция и пространственная когерентность
Описание слайда:
Интерференция и пространственная когерентность

Слайд 28


Протяженный источник света
Описание слайда:
Протяженный источник света

Слайд 29


Влияние ширины спектра
Описание слайда:
Влияние ширины спектра

Слайд 30


Применения
Описание слайда:
Применения

Слайд 31


Когерентный объем Используя принцип неопределенности Гейзенберга можно показать, что внутри данного объема фотоны неразличимы (имеют одинаковую волновую функцию). Число фотонов в данном объеме зависит от источника, для лазера ~ 109
Описание слайда:
Когерентный объем Используя принцип неопределенности Гейзенберга можно показать, что внутри данного объема фотоны неразличимы (имеют одинаковую волновую функцию). Число фотонов в данном объеме зависит от источника, для лазера ~ 109

Слайд 32


Спутанные фотоны (entaglemented photons) Пара фотонов описывается общей волновой функцией (на примере состояния поляризации)
Описание слайда:
Спутанные фотоны (entaglemented photons) Пара фотонов описывается общей волновой функцией (на примере состояния поляризации)

Слайд 33


Когерентный свет Классический источник когерентного света Квантовый источник когерентного света (laser) Применения: Спектроскопия и интерферометрия Голография Когерентные системы передачи и обработки сигналов (фазовая и частотная модуляция)
Описание слайда:
Когерентный свет Классический источник когерентного света Квантовый источник когерентного света (laser) Применения: Спектроскопия и интерферометрия Голография Когерентные системы передачи и обработки сигналов (фазовая и частотная модуляция)

Скачать

Похожие презентации
Mypresentation.ru
Загрузить презентацию