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. В многослойной конфигурации добавляется самостоятельная оптическая область либо дополнительная пластинка. Между соседними границами возникают фазовые связи, отсутствующие у одной поверхности. Для задачи «Видность полос при частичной когерентности — в многослойной оптической системе» 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. При переходе от одного слоя к двум не следует интерпретировать изменение мощности как простую сумму отражений; слои взаимодействуют через комплексную амплитуду поля. 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. В многослойной конфигурации добавляется самостоятельная оптическая область либо дополнительная пластинка. Между соседними границами возникают фазовые связи, отсутствующие у одной поверхности. 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. При переходе от одного слоя к двум не следует интерпретировать изменение мощности как простую сумму отражений; слои взаимодействуют через комплексную амплитуду поля. Для задачи «Видность полос при частичной когерентности — в многослойной оптической системе» 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. В многослойной конфигурации добавляется самостоятельная оптическая область либо дополнительная пластинка. Между соседними границами возникают фазовые связи, отсутствующие у одной поверхности. 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. При переходе от одного слоя к двум не следует интерпретировать изменение мощности как простую сумму отражений; слои взаимодействуют через комплексную амплитуду поля. Учтите обозначения в этой форме: «угол между поляризациями двух пучков, °» вводится независимо от «передача интерференционного контраста, 0…1»; 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. В многослойной конфигурации добавляется самостоятельная оптическая область либо дополнительная пластинка. Между соседними границами возникают фазовые связи, отсутствующие у одной поверхности. Для задачи «Видность полос при частичной когерентности — в многослойной оптической системе» отслеживайте, как фоновая интенсивность, отн. ед. изменяет соответствующие выходные значения при неизменном параметре «показатель дополнительного слоя».
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. При переходе от одного слоя к двум не следует интерпретировать изменение мощности как простую сумму отражений; слои взаимодействуют через комплексную амплитуду поля. В данной постановке для проверки удобно изменить «передача интерференционного контраста, 0…1», 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. В многослойной конфигурации добавляется самостоятельная оптическая область либо дополнительная пластинка. Между соседними границами возникают фазовые связи, отсутствующие у одной поверхности. Учтите обозначения в этой форме: «показатель дополнительного слоя» вводится независимо от «интенсивность первого 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. При переходе от одного слоя к двум не следует интерпретировать изменение мощности как простую сумму отражений; слои взаимодействуют через комплексную амплитуду поля. Для задачи «Видность полос при частичной когерентности — в многослойной оптической системе» отслеживайте, как толщина дополнительного слоя, мкм изменяет соответствующие выходные значения при неизменном параметре «интенсивность второго пучка, отн. ед.».
Поляризационный множитель учитывает скалярное перекрытие направлений двух линейно поляризованных пучков. Для сложной эллиптической поляризации вместо одного угла нужен полноценный векторный расчёт взаимной когерентности. В многослойной конфигурации добавляется самостоятельная оптическая область либо дополнительная пластинка. Между соседними границами возникают фазовые связи, отсутствующие у одной поверхности. В данной постановке для проверки удобно изменить «интенсивность первого 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. При переходе от одного слоя к двум не следует интерпретировать изменение мощности как простую сумму отражений; слои взаимодействуют через комплексную амплитуду поля. Учтите обозначения в этой форме: «интенсивность второго пучка, отн. ед.» вводится независимо от «разность хода двух пучков, 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; Передача интерференционного контраста, 0…1: 0.85; Показатель дополнительного слоя: 1.62; Толщина дополнительного слоя, мкм: 3.2.
Результаты: Видность интерференционных полос = 0.7233207046; Максимальная интенсивность = 256.7747849832; Минимальная интенсивность = 41.2252150168; Средняя интенсивность = 149; Интенсивность при текущей фазе = 227.5644370798.
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; Передача интерференционного контраста, 0…1: 0.85; Показатель дополнительного слоя: 1.62; Толщина дополнительного слоя, мкм: 3.2.
Результаты: Видность интерференционных полос = 0.7322629022; Максимальная интенсивность = 275.7762540377; Минимальная интенсивность = 42.6237459623; Средняя интенсивность = 159.2; Интенсивность при текущей фазе = 244.1804318958.
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; Передача интерференционного контраста, 0…1: 0.85; Показатель дополнительного слоя: 1.62; Толщина дополнительного слоя, мкм: 3.2.
Результаты: Видность интерференционных полос = 0.7201514156; Максимальная интенсивность = 256.3025609318; Минимальная интенсивность = 41.6974390682; Средняя интенсивность = 149; Интенсивность при текущей фазе = 166.6932387535.
Как пользоваться онлайн-калькулятором
- Укажите исходную длину волны, оптические свойства сред, интенсивности и геометрию по названиям полей.
- Задайте выбранные условия дополнительный прозрачный слой, затем вычислите характеристики системы.
- Сопоставьте интенсивность, фазу и степень поляризации либо видность; изменение отдельного параметра имеет физический смысл.