Page 65 - 6377
P. 65
протікання у часі і в просторі декількох коливних або хвильових процесів. Розрізняють
часову і просторову когерентність. Якщо різниця фаз двох коливань залишається незмінною
з часом у даній точці простору, то така когерентність називається часова. Якщо залишається
постійною різниця фаз коливань, що відбуваються у різних точках «хвильової поверхні», то
така когерентність називається просторовою. Для характеристики когерентних властивостей
хвиль вводиться час когерентності, який визначається як такий час, за який випадкова
зміна фази хвилі ()досягає значення порядку .
Фаза коливань у певній точці простору зберігається постійною тільки протягом часу
когерентності. Звідси витікає, що прилад зафіксує інтерференційну картину тільки тоді, коли
час роздільності приладу значно менший від часу когерентності світлових хвиль, що
накладаються. Відстань
2
ког = ког ~ ∆ , (24)
на яку переміщується хвиля в однорідному середовищі за час ког , називається довжиною
когерентності (або довжиною цугу). Це максимальна різниця ходу, при якій ще можлива
інтерференція. Їй відповідає максимальний порядок інтерференції
макс = ког = ког = ∆ = ∆ , (25)
де ког – час когерентності; – період коливань світлової хвилі; ∆, ∆ – ширина
спектрального інтервалу. Довжина когерентності є та віддаль, на якій випадкова зміна фази
досягає значення . Для не лазерних джерел вона становить порядку десятка сантиметрів і
менше. Для лазерних джерел світла довжина когерентності досягає 1000 м і більше.
На відміну від часової когерентності, яка визначається ступенем монохроматичності
хвиль, просторова когерентність пов’язана зі зміною напряму хвильового вектора
= = . (26)
Два джерела, розміри і взаємне розміщення яких дають можливість спостерігати
інтерференцію, називаються просторово-когерентними.
2) Якщо хвилі некогерентні, то різниця фаз швидко і невпорядковано змінюється,
приймає довільні можливі значення. Середнє значення cos ∆ за час, який значно