Koherentní vlna

Koherentní vlny - vibrace je rozdíl konstantní fází. Samozřejmě, že podmínka není v každém bodě v prostoru, jen v některých oblastech. Je zřejmé, že ke splnění definice frekvence kmitání také předpokládá rovnat. Další vlny jsou koherentní pouze na určité oblasti prostoru, a pak dojde ke změně fázového rozdílu, a tato definice je použita ještě.

zdůvodnění

Koherentní vlny jsou považovány za zjednodušující, nedochází v praxi. Matematická abstrakce pomáhá v mnoha vědních oborů: prostoru, fúze a astrofyzikální výzkum, akustika, hudby, elektroniky a samozřejmě optiky.

V reálném světě aplikací se používají zjednodušené metody, včetně last trohvolnovaya systému, použitelnost základy jsou uvedeny níže. Pro analýzu interakce může určit, například, hydrodynamické nebo kinetického modelu.

Řešení rovnic pro koherentních vln umožňuje předvídat stabilitu systémů, které pracují na bázi plazmatu. Teoretické výpočty ukazují, že někdy amplituda výsledek v krátké době roste do nekonečna. To znamená, že vytváří potenciálně výbušné situaci. Řešení rovnice pro koherentních vln, výběr podmínek možné, aby se zabránilo nepříjemné následky.

vymezit

Zpočátku jsme představili několik definic:

• Monochromatická vlna se nazývá jednofrekvenční. Šířka jeho spektra je nula. V grafu je to jediná harmonická.
• spektra signálu - grafické znázornění amplitudy harmonických komponovat, kde osa x (osa X, horizontální) zpoždění frekvence. Spektrum sinusové vlny (monochromatická vlna) se stává jedinou spektrinka (vertikální pomlčky).
• Fourierova transformace (přímé a inverzní), se nazývají rozklad komplexních harmonických kmitů na monochromatické a inverzní adiční celé číslo od nesourodé spektrinok.
• Analýza obvodů vlna se neprovádí u těchto složitých signálů. Místo toho, že je k rozkladu na jednotlivé sinusové (monochromatické) harmonických pro každý relativně snadné, aby vzorec popisující chování. Při výpočtu na počítači je to dost, aby analyzovat jakoukoliv situaci.
• Každý neperiodický nekonečné spektrum signálu. Hranice jsou řezané jeho rozumných mezích před analýzou.
• Paprsek průhyb nazývá difrakce (vlna) z přímé dráhy v důsledku interakce s přenosovém prostředí. Například, to je znázorněno na překonání překážky v přední části štěrbiny.
• Rušení jev známý jako superpozice vln. kvůli které tam je docela bizarní vzorec střídající pruhy světla a stínu.
• Lom se nazývá lom vlny cestují na rozhraní dvou prostředí s různými parametry.

Koncept koherence

Sovětská encyklopedie říká, že vlny na stejné frekvenci vždy koherentní. To platí pouze pro jednotlivé pevné body v prostoru. Fáze určuje výsledek přidávání vibrace. Například, anti-fáze vlny se stejnou amplitudou dává přímku. Takové výkyvy se navzájem ruší. Největší amplituda vlny v in-fázi (fázového rozdílu je nula). Na této skutečnosti je založena na principu laseru, zrcadla a zaostřovacím systémem světelných paprsků, zejména přijímání záření umožňuje přenášet data monstrózní vzdálenosti.

Podle teorie interakce kmitání koherentní vlny tvoří interferenční obrazec. V začátečníka je otázka: žárovka nejeví pruhované. Z prostého důvodu, že záření není stejnou frekvenci, ale leží uvnitř úseku spektra. A země, a decentní šířky. Vzhledem k četnosti heterogenita vlny náhodné, nevykazují jejich teoreticky i experimentálně v laboratorních bázi a osvědčené vlastnosti.

Má dobrou soudržnost laserový paprsek. Používá se pro komunikaci na velké vzdálenosti s přímou viditelnost, a jiné účely. Koherentní vlny pak šíří v prostoru a na přijímači se vzájemně posilují. Paprsek světla roztroušeny frekvenčních efekty lze odečíst. Možno zvolit podmínky, že záření vycházející ze zdroje, ale přijímač nezaregistruje.

Obyčejné žárovky, příliš nefunguje na plný výkon. Dosahují účinnosti 100% při současném stavu techniky není možné. Například, výbojky trpí silnou frekvenční disperze. Pokud jde o světelných diod, zakladateli pojmu nanotechnologií slib vytvořit základní prvky pro výrobu polovodičových laserů, ale marně. Významnou součástí rozvoje je klasifikován a není k dispozici pro obyčejného člověka na ulici.

Pouze koherentní vlny kvalitní exponát vlna. Jednající ve shodě, jako třísky koště: jeden snadno zlomit, v kombinaci - zametat odpadky. vlnové vlastnosti - difrakce, interference a lom - jsou charakteristické pro všechny vibrace. Stačí se zaregistrovat účinek je obtížné, protože náhodnosti procesu.

Koherentní vlny nevykazují rozptyl. Ukazují stejnou frekvenci a stejně vychýleného hranol. Všechny příklady v fyziky šíření vln, jsou obvykle vzájemně související oscilací. V praxi, musíme vzít v úvahu současná nízká spektrální šířka. Který ukládá zejména o výpočtu procesu. Jak se skutečným výsledkem relativní soudržnosti vln - pokusit se odpovědět na řadu knih a publikací rozptýlené se složitými jmény! Jednoznačná odpověď neexistuje, je vysoce závislá na konkrétní situaci.

vlnové balíky

S cílem usnadnit řešení praktických úkolů, můžete zadat například definice vlnového balíku. Každý z nich se dále člení na menší části. Tyto podsekce vzájemně souvisle mezi podobnými frekvencemi jiného obalu. Takováto analytická metoda je rozšířená v radiotechniky a elektroniky. Konkrétně pojem spektrum bylo původně zaveden, aby do rukou inženýrů spolehlivý nástroj pro vyhodnocení komplexní chování signálu v určitých případech. Odhaduje se trochu dopadu každé harmonické oscilace v systému, pak je čistý dopad jejich plné sčítání.

Proto při posuzování skutečné procesy, které nejsou ani zdaleka být koherentní, je přípustné rozdělit předmět analýzy do nejjednodušších složek posoudit výsledek procesu. Výpočet je zjednodušeno pomocí počítačové technologie. Počítačové experimenty ukazují přesnost vzorců pro aktuální situaci.

V počáteční fázi analýzy předpokládají, že pakety s malým spektrální šířkou možná podmíněně nahradit harmonické kmity a následně použít přímá a inverzní Fourierova transformace pro vyhodnocování Výsledek. Experimenty ukázaly, že rozdíl ve fázi mezi vybranými pakety se postupně zvyšuje (mění s postupným zvyšováním rozptylu). Ale pro všechny tři vlny rozdílu postupně vyhlazuje, v souladu s řečenou teorií. Existují určitá omezení:

1. Prostor by měl být nekonečný a homogenní (k-space).
2. Amplituda vlny není zeslaben se zvyšující se vzdáleností, ale změny v průběhu času.

Je prokázáno, že v takovém prostředí, každá vlna podaří vyzvednout konečný spektrum, které automaticky umožňuje analýzu stroje a interakční spektrum výsledné vlnový balík rozšiřuje. Kolísání skutečnosti nejsou považovány za koherentní, ale jsou popsány superpozicí, je uvedeno níže. V případě, že vlna vektor ω (k) je určena rovnicí disperze; Evropská komise uznala amplitudu harmonické považují paketu; k - vlnové číslo; r - prostorové souřadnici pro exponent vyjádřen rovnicí je řešena; t - čas.

doba koherence

Ve skutečnosti, různé balíčky jsou koherentní pouze na jednom intervalu. Další rozdíl mezi fázemi příliš velké, aby použít výše popsané rovnice. Pro zobrazení podmínky možnosti výpočtů, je zaveden pojem doba koherence.

Předpokládá se, že v počáteční fázi čase, všechny balíky jsou identické. Vybraná základní zlomek koherentních vln. Potom se požadovaná doba je poměr počtu Pi na spektrální šířce obalu. Jestliže uplynula koherentní, v této části nelze použít pro superpozici vzorce adičních kmitů - fáze příliš lišit od sebe navzájem. Wave již není koherentní.

může být považována za balíček, v případě, že se vyznačuje tím, náhodné fáze. V tomto případě se interakce vlna přejde na jiný režim. Pak jsou Fourierovy složky uvedeného vzorce pro další výpočty. A převezen do výpočtu další dvě složky jsou převzaty ze tří balíčků. To je případ koincidence s teorií je uvedeno výše. V důsledku toho je rovnice ukazuje závislost všech balíčků. Přesněji - přidání výsledek.

Pro dosažení nejlepších výsledků, je třeba zabalit šířku spektra nepřekročí počet pí děleným době vyřešit problém koherentní superpozici vln. Když rozladění frekvence harmonické amplitudy začnou oscilovat k získání přesných výsledků je obtížné. Naopak, pro dva koherentní oscilace adiční vzorce zjednodušeno na maximum. Amplituda je druhá odmocnina ze součtu původních harmonických na náměstí postavený a složené s vlastním dvojitým produktu vynásobené kosinu fázového rozdílu. Pro koherentní množství úhel je nulový, výsledkem je, jak již bylo uvedeno výše, maximální získá.

Spolu s časem a koherenční délka se používá, termín „délka vlaku“, který je analogický s druhý termín. Slunečnímu záření, tato vzdálenost je jeden mikron. Spektrum naší hvězdy je velmi široká, takže vysvětluje skromné ​​vzdálenosti, kde je záření považována za koherentní k sobě. Pro srovnání, je délka vypouštění plynu z vlaku dosáhne 10 cm (více než 100.000 x), zatímco laserové záření udržuje vlastnosti a kilometr vzdálenosti.

Vzhledem k tomu, rádiové vlny jsou mnohem jednodušší. Křemen rezonátory lze dosáhnout vysoké vlnové soudržnosti, což vysvětluje Skvrny na spolehlivou recepci hraničící zóny ticha. Podobná změna se projeví ve stávajícím obraze průběhu dne, pohyb oblačnosti a dalších faktorech. Změna podmínkách šíření koherentní vlny, a superpozice rušení ovlivňuje plný. V rádiových frekvencí při nízké koherenční délka může být větší než průměr sluneční soustavy.

přidání podmínek silně závisí na tvaru přední strany. Nejjednodušší problém je vyřešen pro rovinné vlny. Ve skutečnosti, přední strana je obvykle kulovitý. Tyto body jsou ve fázi na povrchu koule. Nekonečně vzdálené od zdrojové oblasti podmínkou, že letadlo mohlo považujeme za samozřejmost, a provádět další výpočty jsou ochotni přijmout postulát. Čím nižší frekvence, tím snazší je vytvořit podmínky pro provedení výpočtu. Naopak, světelné zdroje s kulovou přední straně (pamatovat Slunce), je obtížné, aby se vešly koherentní teorie, které v učebnicích.