Дифракция частично когерентных полей. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Дифракция частично когерентных полей - спец. случай дифракции (в оптике, радиофизике, акустике), когда падающая волна является частично когерентной (см. Когерентность). Флуктуации падающей волны приводят к аналогичным флуктуациям дифрагированной волны и влияют на её статистич. характеристики, такие как распределение ср. интенсивности, ср. диаграмма направленности, ср. размеры дифракц. пятен в фокусах линз и т. д. Если, напр., в оптич. системе регистрируются средние по времени величины, к-рые при наличии эргодичности совпадают со средними по статистическому ансамблю, то частичная когерентность падающей волны может изменять (как уменьшать, так и увеличивать) пределы разрешения такой системы.

Осн. черты Д. ч. к. п. наглядно видны на простейшем примере дифракции случайного монохроматич. поля u₀ на отверстии S в плоском экране (рис.). Пусть ср. значение

и поле u₀ в плоскости z=0 характеризуется функцией когерентности

(

- поперечная относительно z компонента

- комплексное сопряжение). Выразив дифрагированное поле и при z>0 через и₀ в приближении Кирхгофа (см. Кирхгофа метод), для ср. интенсивности I дифрагированного поля вдали от отверстия получим:

Здесь

- длина волны,

- единичный вектор, определяющий угловое распределение

- функция пропускания отверстия, равная единице на S и нулю - вне S, и опущен медленно меняющийся коэф. пропорциональности.

В случае когерентной падающей волны, когда характерный размер отверстия а мал по сравнению с радиусом корреляции падающего поля l_К [характерным масштабом спадания

], в ф-ле (*)

, и ср. интенсивность равна

откуда видно, что угловое распределение I определяется формой отверстия S, как это имеет место при дифракции регулярной плоской волны. В противоположном предельном случае некогерентного освещения,

, можно пренебречь

по сравнению с

, тогда

где S - площадь отверстия. При этом угловое распределение I определяется функцией Г°, т. е. характером неоднородностей u₀, и не зависит от формы отверстия. Поэтому если в отверстие поместить фокусирующую линзу с фокусным расстоянием F, то характерный размер фокального пятна будет в среднем равен

, а не

, как в случае когерентного освещения. Корреляц. свойства излучения характеризуют степенью когерентности

. В случае когерентной падающей волны

= 1. Для частично когерентного освещения

, при малых l_К величина

пропорциональна фурье-преобразованию от распределения интенсивности по отверстию S (см. Ван-Циттерта - Цернике теорема).

Литература по дифракции частично когерентных полей

Знаете ли Вы, что, когда некоторые исследователи, пытающиеся примирить релятивизм и эфирную физику, говорят, например, о том, что космос состоит на 70% из "физического вакуума", а на 30% - из вещества и поля, то они впадают в фундаментальное логическое противоречие. Это противоречие заключается в следующем.

Вещество и поле не есть что-то отдельное от эфира, также как и человеческое тело не есть что-то отдельное от атомов и молекул его составляющих. Оно и есть эти атомы и молекулы, собранные в определенном порядке. Также и вещество не есть что-то отдельное от элементарных частиц, а оно состоит из них как базовой материи. Также и элементарные частицы состоят из частиц эфира как базовой материи нижнего уровня. Таким образом, всё, что есть во вселенной - это есть эфир. Эфира 100%. Из него состоят элементарные частицы, а из них всё остальное. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.