La coherencia y la Interferencia

Question

Es la coherencia de las siempre necesarias para la interferencia? Lo pensé, pero me encontré con un problema: Si se intenta medir un espectro de rayos x, que generalmente lo hacen mediante el uso de bragg reflejo en un cristal, es decir, la interferencia. Pero los rayos x de una costumbre de rayos x tubo no son coherentes. ¿Cómo funciona eso? O es una mera colimador suficiente para hacerla coherente? Pero que: es posible aislar la longitud de onda de un diodo (por ejemplo) con un prisma-monocromador, a pesar de que así no es una fuente de luz coherente. ¿Cuál es el error en el razonamiento aquí?

Answer 1

En los experimentos con fotones individuales o una sola electrones detrás de un obstáculo después de un tiempo de envío de una gran cantidad de partículas de uno por uno, en una distribución de intensidad en forma de flecos es observable. Esta observación es válida para un solo disparo partículas, incluso detrás de un solo filo. Esta distribución de la intensidad se denomina interferencia.

La interferencia es un fenómeno en el que dos ondas superponen para formar una onda resultante de mayor, menor, o la misma amplitud.

Así que si uno se explica el caso de las franjas de las partículas individuales detrás de un solo filo por la interferencia en este proceso que ocurre en la interacción de la partícula con la misma. A continuación, los fenómenos de flecos detrás de una hendidura o un montón de ranuras son reducibles para el caso de la auto-interacción para cada una de las partículas.

Sin un obstáculo que observar las partículas de un rayo, por ejemplo, con una distribución de Gauss. Ningún comportamiento ondulatorio de las partículas es observable [imagen de la izquierda). Detrás de un obstáculo de las partículas recordar su comportamiento ondulatorio y aparecen en la observación de la pantalla todavía como indivisa de partículas con un wavelike de distribución (imagen de la derecha).

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Si intenta medir un espectro de rayos x, que generalmente lo hacen mediante el uso de bragg reflejo en un cristal, es decir, la interferencia. Pero los rayos x de una costumbre de rayos x tubo no son coherentes.

Si usted desea conseguir un "buen" flecos, la única cosa que hay que ocuparse es conseguir una viga con el pequeño ancho de banda de longitudes de onda. Pero "agradable" depende de lo que usted desea. Por ejemplo a partir de la luz solar sin filtrar usted todavía consigue flecos, esta vez con diferentes y cambió las distribuciones de la intensidad de diferentes colores:

Es la coherencia de las siempre necesarias para la interferencia?

La lectura de las cosas de arriba tal vez usted podría estar de acuerdo, que no?

Answer 2

Cada luz es coherente dentro de una cierta longitud que la de los láseres es mucho más larga que la de las bombillas. Si aumenta la diferencia de longitud, que iba a perder la interferencia de una bombilla, pero no de un láser. Cada punto en el emisor está en fase con la misma por un corto tiempo y luego la fase cambia aleatoriamente. Para corta distancia de las diferencias, los dos haces están todavía dentro del período de tiempo de la misma emisión de fase, pero por más diferencia de las vigas son de emisión diferentes fases y no interferir. Es diferente en los láseres, ya que la emisión no es estimulada por lo que la fase de un proceso mucho más largo de tiempo, dependiendo del tipo de láser. Ver La Longitud De Coherencia

Answer 3

Sólo añadir un par de puntos a la respuesta anterior, la interferencia en general se refiere a nada más que la suma de las olas. Si bien esta definición general no hace ninguna mención de la coherencia, el tiempo promedio en que los efectos requieren cierto grado de coherencia.

Por suerte, como se mencionó antes, todas las ondas son mutuamente coherentes con ellos mismos. Otro ejemplo de esto es la transformada de Fourier de la espectroscopia de infrarrojo, que por lo general utiliza una incoherente de la lámpara como una fuente de luz. Cuando la luz es interferido con sí mismo, sin cambios relativos entre los dos interferir haces, siempre hay un tiempo promedio de interferencia pico no importa cómo incoherente la luz. Pero si la luz es bastante incoherente, incluso pequeños cambios relativos matar el tiempo promedio en efecto.

Este mismo tipo de cosa que sucede con su difracción de rayos x ejemplo, para la cual espacial (en lugar de temporales) la coherencia es relevante. Seguro, la fuente de rayos x generalmente es incoherente. Pero cualquier viga es coherente consigo misma, espacial y traducciones en el orden de los atómica espaciado son tan pequeños que son sin duda dentro de la "longitud de coherencia" (es decir, la distancia en la que el rayo continúa a parecerse a sí mismo).

Con respecto a lo que se reúnen para su última pregunta, de hecho, puede mejorar la coherencia temporal de una fuente incoherente sometiéndolo a la estrecha banda de filtrado. Sin embargo, conservar su dimensión espacial en la incoherencia, a menos que usted también espacialmente filtrado (con un agujerito y algunos de la colección de óptica, por ejemplo).