Kogerent to'lqinlar. Fazalar farqi va yo'llar farqi

---

Kogerent toʻlqinlar

---

Kogerent toʻlqinlar chastotasi va toʻlqin shakli bir xil boʻlgan toʻlqinlardir, yaʼni ular bir xil toʻlqinlardir. Xuddi shu manbadan ikkita toʻlqin kogerentdir, lekin ular oʻtadigan yoʻl tufayli bir oz faza farqiga ega boʻlishi mumkin. Kogerent toʻlqinlar konstruktiv va buzgʻunchi interferensiya tufayli yorqin va qorongʻi hududlarning sobit joylashuvi boʻlgan statsionar interferentsiya naqshlarini yaratishi mumkin. Kogerentlik toʻlqinlarning ideal xususiyati boʻlib, golografiya, lazer va interferometriya kabi ilovalar uchun muhim ahamiyatga ega.

Kogerent toʻlqinlar bitta chastota va fazaning yorugʻligini chiqaradigan lazerlar tomonidan ishlab chiqarilishi mumkin. Lazerlar optik aloqa, jarrohlik va golografiya kabi ilovalar uchun ishlatilishi mumkin.

Kogerent toʻlqinlar, shuningdek, nur ajratgichlar, nometall yoki prizmalar kabi qurilmalar yordamida bitta toʻlqinni ikki yoki undan ortiq toʻlqinlarga boʻlish orqali ham ishlab chiqarilishi mumkin. Bu masofalarni, toʻlqin uzunliklarini yoki sinishi koʻrsatkichlarini oʻlchash uchun ishlatilishi mumkin boʻlgan shovqin naqshlarini yaratishi mumkin.

Kogerent toʻlqinlar har xil turdagi kogerentlikka ega boʻlishi mumkin, masalan, vaqtinchalik va fazoviy kogerentlik. Vaqtinchalik muvofiqlik bir xil chastotadagi ikkita toʻlqinning turli vaqtlarda fazada qanchalik mos kelishini tavsiflaydi. Fazoviy kogerentlik bir xil chastotadagi ikkita toʻlqin fazoning turli nuqtalarida fazada qanchalik mos kelishini tavsiflaydi.

Fazalar farqi

---

Fazalar farqi  — bir xil chastotaga ega boʻlgan va vaqtning bir nuqtasiga havola qilingan ikkita toʻlqin orasidagi daraja yoki radiandagi farq. Misol uchun, agar ikkita toʻlqin bir xil chastota va amplitudaga ega boʻlsa, lekin bir toʻlqin ikkinchisidan oldin oʻzining eng yuqori qiymatiga erishsa, unda ular fazalar farqiga ega. Fazalar farqi ikki toʻlqin orasidagi vaqt almashinuvi sifatida ham ifodalanishi mumkin.

Fazalar farqi muhim, chunki u toʻlqinlarning bir-biri bilan oʻzaro taʼsiriga taʼsir qiladi. Ikki toʻlqin fazada boʻlsa, yaʼni ular nol faza farqiga ega boʻlsa, ular konstruktiv ravishda qoʻshiladi va kattaroq toʻlqin hosil qiladi. Ikki toʻlqin fazadan tashqarida boʻlsa, yaʼni ularning faza farqi 180 daraja yoki



π


{\displaystyle \pi }

radian boʻlsa, ular bir-birini bekor qiladi va toʻlqin hosil qilmaydi. Ikki toʻlqin boshqa fazalar farqiga ega boʻlsa, ular qisman aralashib, boshqa amplituda va shakldagi toʻlqin hosil qiladi.

Trigonometriya yoki geometriya yordamida ikki toʻlqin orasidagi fazalar farqini hisoblashingiz mumkin. Agar siz toʻlqinlar tenglamasini bilsangiz, quyidagi formuladan foydalanishingiz mumkin:




Δ
ϕ
=

ϕ

2


−

ϕ

1




{\displaystyle \Delta \phi =\phi _{2}-\phi _{1}}


bu yerda



Δ
ϕ


{\displaystyle \Delta \phi }

 — fazalar farqi,




ϕ

2




{\displaystyle \phi _{2}}

va




ϕ

1




{\displaystyle \phi _{1}}

 — vaqtning maʼlum bir nuqtasida ikkita toʻlqinning fazalari. Toʻlqinlarning umumiy oʻq boʻylab joylashishini bilsangiz, quyidagi formuladan foydalanishingiz mumkin:




Δ
ϕ
=
2
π



Δ
x

λ




{\displaystyle \Delta \phi =2\pi {\frac {\Delta x}{\lambda }}}


Bu yerda



Δ
ϕ


{\displaystyle \Delta \phi }

fazalar farqi,



Δ
x


{\displaystyle \Delta x}

 — ikki toʻlqinning mos keladigan nuqtalari orasidagi masofa va



λ


{\displaystyle \lambda }

 — toʻlqinlarning toʻlqin uzunligi.

Toʻlqinlar ishtirok etadigan koʻplab sohalarda fazalar farqi kerak. Ayrim misollar:

Yoʻllar farqi

---

Optik yoʻl farqi (OPD) — bir xil ob’ekt nuqtasidan turli muhitlar orqali oʻtadigan ikkita nur oʻrtasidagi optik yoʻl uzunligi (OPL)dagi farq. Optik yoʻl uzunligi — bu nurning bosib oʻtgan fizik masofasi va u oʻtadigan muhitning sinishi koʻrsatkichi. OPD muhim ahamiyatga ega, chunki u ikki nur oʻrtasidagi fazalar farqini aniqlaydi va ular ishlab chiqaradigan interferentsiya va difraksiya naqshlariga taʼsir qiladi.

Misol uchun, agar yorugʻlik nuri shisha plitadan oʻtib ketsa va boshqa yorugʻlik nuri plita yuzasida aks etsa, ular turli xil OPL va OPDlarga ega boʻladi. Shisha plitadan oʻtadigan nur uzoqroq masofani bosib oʻtadi va sirtni aks ettiruvchi nurga qaraganda yuqori sinishi indeksini boshdan kechiradi. Shuning uchun uzatilgan nurning OPL va OPD koʻrsatilgan nurning OPL va OPD dan katta boʻladi. Bu ular oʻrtasida fazalar farqiga olib keladi, ular rekombinatsiyalashganda interferentsiya shaklida kuzatilishi mumkin.

Optik yoʻllar farqini yuqoridagi formula orqali topishimiz mumkin:




Δ
x
=
2
π



Δ
ϕ

λ




{\displaystyle \Delta x=2\pi {\frac {\Delta \phi }{\lambda }}}

Manbalar

---

uz.wikipedia.org