Kogerent to'lqinlar

To'lqin optikasi moduli
Ma'ruza yorug'lik aralashuvi
Asosiy tushunchalar: to'lqin shovqini, izchillik, optik yo'l farqi, tebranishlarning fazaviy farqi, shovqinning kengligi, teng qiyalik chizig'i, teng qalinlikdagi chiziqlar.
Ma'ruza rejasi
1. To'lqinlarning aralashishi. To'lqinlar uchun superpozitsiya printsipi. Kogerent to'lqinlar.
2. Ikki nuqta manbalaridan yorug'lik shovqini.
3. Oddiy shovqin naqshlari.
4. Teng qiyalik va teng qalinlikdagi chiziqlar. Yupqa plyonkalar va tekis-parallel plitalardan aks ettirish. Nyutonning uzuklari. Interferometrlar
1. To'lqinlarning aralashishi. To'lqinlar uchun superpozitsiya printsipi. Kogerent to'lqinlar.
Yorug'likning to'lqin xususiyatlari interferentsiya va diffraktsiyada o'zlarini aniq namoyon qiladi. Ushbu hodisalar har qanday tabiat to'lqinlariga xosdir va eksperimental ravishda suv yuzasida yoki tovush to'lqinlarida kuzatilishi oson. Yorug'lik to'lqinlarining aralashishi va tarqalishi faqat ma'lum sharoitlarda kuzatilishi mumkin. An'anaviy (lazer bo'lmagan) manbalar tomonidan chiqarilgan yorug'lik qat'iy monoxromatik emas. Shu sababli, shovqinni kuzatish uchun bitta manbadan kelgan yorug'lik ikkita nurga bo'linib, keyin bir-birlariga ustma-ust qo'yilishi kerak. Bitta yorug'lik nuridan kogerent nurlarni ishlab chiqarish uchun mavjud eksperimental usullarni ikkita sinfga bo'lish mumkin.
Usulda to'lqin oqimining bo'linishi masalan, shaffof bo'lmagan ekranning yaqin joylashgan ikkita teshigi orqali nur uzatiladi. Bunday usul faqat kichik hajmdagi manbalar uchun mos keladi.
Boshqa usulda, nur bir yoki bir nechta qisman aks ettiruvchi, qisman o'tkazuvchan sirtlarga bo'linadi. Bu bitta amplituda bo'linish usuli  kengaytirilgan manbalardan foydalanish mumkin.
Agar to'lqinlarning chastotalari bir xil bo'lsa, vaqtga bog'liqlik faqat salınımların va fazaların boshlang'ich fazalaridagi farq bilan aniqlanadi.

, ularning har biri mustaqil manbalardan keladigan to'lqinlarda vaqt o'tishi bilan tasodifiy (tartibsiz) o'zgaradi. Agar bu farq vaqtga bog'liq bo'lmasa yoki tebranishlarni qandaydir tarzda muvofiqlashtirish mumkin bo'lsa yoki vaqt asta-sekin o'zgarib tursa, u holda hosil bo'lgan to'lqinning intensivligi endi voqea to'lqinlarining intensivlik yig'indisiga teng bo'lmaydi va biz quyidagicha yozishimiz mumkin:

Bunday "fazali" to'lqinlar deyiladi izchil.
Shunday qilib, ikkita to'lqinlar, agar atama bo'lsa, izchil bo'ladi

kosmosda intensivlikning qayta taqsimlanishini tavsiflovchi yo'qolmaydi.

Kogerent, masalan, teng qutbli to'lqinlar, agar ularning chastotalari bir xil bo'lsa va boshlang'ich fazalardagi farq vaqtga bog'liq bo'lmasa. Har bir to'lqin poezdining boshlang'ich fazasi vaqtning tasodifiy funktsiyasi bo'lganligi sababli, izchillangan tebranishlarni olish uchun biron bir yorug'lik to'lqinini manbadan ikkiga ajratish kerak, keyin boshlang'ich fazalardagi farq nolga teng bo'ladi. O'rtacha belgi olib tashlanishi va yozilishi mumkin.

,
qayerda. Qiymati

to'lqinlar tomonidan manbadan yig'ilish nuqtasigacha bo'lgan masofalar orasidagi farq sifatida qaralishi mumkin. Bu farq sinish indeksidan ikki baravar ko'p. optik yo'l farqi deb ataladigan muhit

, va

- yig'ilish vaqtida ularning fazalaridagi farq. Shunday qilib, fazalar farqiga yoki, xuddi shu narsa, urish farqiga qarab, kosmosdagi turli nuqtalardagi intensivlik minimal qiymatdan farq qilishi mumkin

maksimal qiymatga qadar

,
mos

. Bu erda butun son

.
Kosmosning ba'zi nuqtalarida yorug'lik intensivligi pasayadigan va ba'zi bir vaqtlarda kuchayadigan, ya'ni to'lqinlar qo'shilishi natijasida intensivlik qayta taqsimlanadigan hodisa deyiladi.