Настройка оптической схемы: ввод
Видность интерференционных полос характеризует относительный перепад между максимумом и минимумом наблюдаемой интенсивности. Даже идеально когерентные волны дают слабые полосы, если их интенсивности сильно различаются. Режим с несколькими поляризационными элементами задаёт эталонную конфигурацию: каждое направление влияет на проекцию поля, а толщина пластины определяет накопленную фазу. Для задачи «Видность полос при частичной когерентности — при нескольких поляризационных элементах» отслеживайте, как интенсивность первого пучка, отн. ед. изменяет соответствующие выходные значения при неизменном параметре «длина волны в вакууме, нм».
Модель суммирует средние интенсивности двух пучков и фон, а амплитуду модуляции связывает с геометрическим средним интенсивностей. Она дополнительно уменьшается при несовпадении поляризаций и конечном контрасте измерительного прибора. Сравнивать полезно поэтапно: сначала исходное состояние, затем потери на каждом элементе и только после этого конечную интерференционную или поляризационную картину. В данной постановке для проверки удобно изменить «интенсивность второго пучка, отн. ед.», после чего сравнить фазу, интенсивность и доступные показатели поляризации в одном наборе результатов.
Продольная когерентность описана гауссовым спадом при увеличении разности оптических путей. Это приближение подходит для сравнения заданных режимов, но для произвольного спектра источника степень когерентности следует вычислять из измеренной спектральной плотности. Режим с несколькими поляризационными элементами задаёт эталонную конфигурацию: каждое направление влияет на проекцию поля, а толщина пластины определяет накопленную фазу. Учтите обозначения в этой форме: «длина волны в вакууме, нм» вводится независимо от «длина когерентности, мкм»; не следует подменять один эффект другим только из-за похожих единиц измерения.
Уравнения и численный расчёт: физика
Положение максимумов зависит от набега фазы и длины волны. Фаза изменяет текущую интенсивность в одной точке полос, но сама по себе не задаёт видность, если интенсивности пучков и степень взаимной когерентности остаются прежними. Сравнивать полезно поэтапно: сначала исходное состояние, затем потери на каждом элементе и только после этого конечную интерференционную или поляризационную картину. Для задачи «Видность полос при частичной когерентности — при нескольких поляризационных элементах» отслеживайте, как разность хода двух пучков, мкм изменяет соответствующие выходные значения при неизменном параметре «угол между поляризациями двух пучков, °».
Поляризационный множитель учитывает скалярное перекрытие направлений двух линейно поляризованных пучков. Для сложной эллиптической поляризации вместо одного угла нужен полноценный векторный расчёт взаимной когерентности. Режим с несколькими поляризационными элементами задаёт эталонную конфигурацию: каждое направление влияет на проекцию поля, а толщина пластины определяет накопленную фазу. В данной постановке для проверки удобно изменить «длина когерентности, мкм», после чего сравнить фазу, интенсивность и доступные показатели поляризации в одном наборе результатов.
Положительный фон ухудшает видность, потому что прибавляется одинаково к максимуму и минимуму. Если фон невозможно надёжно отделить от сигнала, оценка когерентности по одной измеренной видности будет неоднозначной. Сравнивать полезно поэтапно: сначала исходное состояние, затем потери на каждом элементе и только после этого конечную интерференционную или поляризационную картину. Учтите обозначения в этой форме: «угол между поляризациями двух пучков, °» вводится независимо от «начальный сдвиг фазы, °»; не следует подменять один эффект другим только из-за похожих единиц измерения.
Что показывают результаты: проверка
Видность интерференционных полос характеризует относительный перепад между максимумом и минимумом наблюдаемой интенсивности. Даже идеально когерентные волны дают слабые полосы, если их интенсивности сильно различаются. Режим с несколькими поляризационными элементами задаёт эталонную конфигурацию: каждое направление влияет на проекцию поля, а толщина пластины определяет накопленную фазу. Для задачи «Видность полос при частичной когерентности — при нескольких поляризационных элементах» отслеживайте, как фоновая интенсивность, отн. ед. изменяет соответствующие выходные значения при неизменном параметре «передача интерференционного контраста, 0…1».
Модель суммирует средние интенсивности двух пучков и фон, а амплитуду модуляции связывает с геометрическим средним интенсивностей. Она дополнительно уменьшается при несовпадении поляризаций и конечном контрасте измерительного прибора. Сравнивать полезно поэтапно: сначала исходное состояние, затем потери на каждом элементе и только после этого конечную интерференционную или поляризационную картину. В данной постановке для проверки удобно изменить «начальный сдвиг фазы, °», после чего сравнить фазу, интенсивность и доступные показатели поляризации в одном наборе результатов.
Продольная когерентность описана гауссовым спадом при увеличении разности оптических путей. Это приближение подходит для сравнения заданных режимов, но для произвольного спектра источника степень когерентности следует вычислять из измеренной спектральной плотности. Режим с несколькими поляризационными элементами задаёт эталонную конфигурацию: каждое направление влияет на проекцию поля, а толщина пластины определяет накопленную фазу. Учтите обозначения в этой форме: «передача интерференционного контраста, 0…1» вводится независимо от «интенсивность второго пучка, отн. ед.»; не следует подменять один эффект другим только из-за похожих единиц измерения.
Ограничения и контроль: допущения
Положение максимумов зависит от набега фазы и длины волны. Фаза изменяет текущую интенсивность в одной точке полос, но сама по себе не задаёт видность, если интенсивности пучков и степень взаимной когерентности остаются прежними. Сравнивать полезно поэтапно: сначала исходное состояние, затем потери на каждом элементе и только после этого конечную интерференционную или поляризационную картину. Для задачи «Видность полос при частичной когерентности — при нескольких поляризационных элементах» отслеживайте, как интенсивность первого пучка, отн. ед. изменяет соответствующие выходные значения при неизменном параметре «длина волны в вакууме, нм».
Поляризационный множитель учитывает скалярное перекрытие направлений двух линейно поляризованных пучков. Для сложной эллиптической поляризации вместо одного угла нужен полноценный векторный расчёт взаимной когерентности. Режим с несколькими поляризационными элементами задаёт эталонную конфигурацию: каждое направление влияет на проекцию поля, а толщина пластины определяет накопленную фазу. В данной постановке для проверки удобно изменить «интенсивность второго пучка, отн. ед.», после чего сравнить фазу, интенсивность и доступные показатели поляризации в одном наборе результатов.
Положительный фон ухудшает видность, потому что прибавляется одинаково к максимуму и минимуму. Если фон невозможно надёжно отделить от сигнала, оценка когерентности по одной измеренной видности будет неоднозначной. Сравнивать полезно поэтапно: сначала исходное состояние, затем потери на каждом элементе и только после этого конечную интерференционную или поляризационную картину. Учтите обозначения в этой форме: «длина волны в вакууме, нм» вводится независимо от «длина когерентности, мкм»; не следует подменять один эффект другим только из-за похожих единиц измерения.
Формула расчёта
V=2√(I₁I₂)·|γ(Δ)|·|cosα|·η/(I₁+I₂+Iф)
Проверенные примеры
Входные данные: Интенсивность первого пучка, отн. ед.: 60.0; Интенсивность второго пучка, отн. ед.: 85.0; Длина волны в вакууме, нм: 550.0; Разность хода двух пучков, мкм: 2.9; Длина когерентности, мкм: 24.0; Угол между поляризациями двух пучков, °: 25.0; Фоновая интенсивность, отн. ед.: 4.0; Начальный сдвиг фазы, °: 35.0; Передача интерференционного контраста, 0…1: 0.85.
Результаты: Видность интерференционных полос = 0.7330826684; Максимальная интенсивность = 258.2293175878; Минимальная интенсивность = 39.7706824122; Средняя интенсивность = 149; Интенсивность при текущей фазе = 74.252658054.
Входные данные: Интенсивность первого пучка, отн. ед.: 70.2; Интенсивность второго пучка, отн. ед.: 85.0; Длина волны в вакууме, нм: 550.0; Разность хода двух пучков, мкм: 2.9; Длина когерентности, мкм: 24.0; Угол между поляризациями двух пучков, °: 25.0; Фоновая интенсивность, отн. ед.: 4.0; Начальный сдвиг фазы, °: 35.0; Передача интерференционного контраста, 0…1: 0.85.
Результаты: Видность интерференционных полос = 0.7421455503; Максимальная интенсивность = 277.349571604; Минимальная интенсивность = 41.050428396; Средняя интенсивность = 159.2; Интенсивность при текущей фазе = 78.3483877727.
Входные данные: Интенсивность первого пучка, отн. ед.: 60.0; Интенсивность второго пучка, отн. ед.: 85.0; Длина волны в вакууме, нм: 550.0; Разность хода двух пучков, мкм: 3.393; Длина когерентности, мкм: 24.0; Угол между поляризациями двух пучков, °: 25.0; Фоновая интенсивность, отн. ед.: 4.0; Начальный сдвиг фазы, °: 35.0; Передача интерференционного контраста, 0…1: 0.85.
Результаты: Видность интерференционных полос = 0.7311110609; Максимальная интенсивность = 257.9355480738; Минимальная интенсивность = 40.0644519262; Средняя интенсивность = 149; Интенсивность при текущей фазе = 137.8538184576.
Как пользоваться онлайн-калькулятором
- Укажите исходную длину волны, оптические свойства сред, интенсивности и геометрию по названиям полей.
- Задайте выбранные условия разные интенсивности и поляризации пучков, затем вычислите характеристики системы.
- Сопоставьте интенсивность, фазу и степень поляризации либо видность; изменение отдельного параметра имеет физический смысл.