ربط - ایک ... مربوط روشنی کی لہروں. دنیاوی ربط

خلا میں ایک لہر مشقت غور کریں. ربط - اس کے مراحل کے درمیان ارتباط کی ایک پیمائش، مختلف مقامات پر ماپا. ربط لہر اس کے منبع کی خصوصیات پر منحصر ہے.

نظم کلام کی دو قسمیں

کی ایک سادہ مثال پر غور کریں. دو فلوٹ امیجن، بڑھتا ہوا اور پانی کی سطح پر گرنے. سمجھ لو کہ لہر ذریعہ harmonically ڈوبی اور پانی پانی کی سطح کی پرسکون سطح کے ٹوٹنے سے ہٹا دیا جس میں صرف چھڑی ہے. اس طرح دو floats کی تحریکوں کے درمیان ایک کامل تعلق ہے. وہ اپ نیچے مختصرا مرحلے میں، دوسرے نیچے منتقل نہیں کر سکتے ہیں اور ایک اوپر جاتی ہے جب، لیکن دو floats کی پوزیشنوں کے درمیان مرحلے فرق وقت میں مسلسل جاری ہے. Harmonically تصورغلط نقطہ ذریعہ بالکل پیدا کرتا معقول لہر.

روشنی کی لہروں کے ربط کو بیان کرتے ہیں، اس کی دو اقسام تمیز - مقامی اور دنیاوی.

ربط پیدا کرنے کے لئے روشنی کی صلاحیت سے مراد کسی مداخلت کے پیٹرن. دو روشنی کی لہروں کو ایک ساتھ لے آئے تو کر رہے ہیں، اور وہ اضافہ کے علاقوں نہ بنائیں اور چمک میں کمی واقع ہوئی، وہ اسمبدق کہا جاتا ہے. وہ "مثالی" مداخلت پیٹرن (مکمل تباہ کن مداخلت علاقوں کے معنوں میں) پیدا کرتے ہیں تو وہ مکمل طور پر مربوط ہیں. دو لہروں تصویر "کامل سے بھی کم" کی تخلیق کرتے ہیں، یہ وہ جزوی طور پر معقول ہیں کہ سمجھا جاتا ہے.

مائیکلسن interferometer

ربط - بہترین ایک تجربہ کی طرف سے بیان کیا جاتا ہے کہ ایک رجحان.

مائیکلسن میں منبع S (کے کسی بھی ہو سکتا ہے جس میں: سورج، ستارے، یا لیزر) سے روشنی interferometer آئینے M ₁ کی طرف سے روشنی کی 50 فیصد کی نمائندگی کرتا ہے اور آئینے ایم ₂ کی سمت میں 50٪ بھجوائے جو ایک نیم شفاف آئینے M _0، پر ہدایت کی _ہے. بیم M ₀ پر واپس آئینہ میں سے ہر ایک سے جھلکتی _ہے، اور روشنی کے برابر حصوں M ₁ سے عکاسی اور ایم ₂ ایک سکرین بی ڈیوائس بیم splitter کو آئینے M ₁ سے دوری میں تبدیلی کرتے ہوئے ترتیب دیا جا سکتا ہے پر مل کر اور پیش _{کر رہے ہیں.}

مائیکلسن interferometer بنیادی طور پر ان کے اپنے ہی کے وقت میں تاخیر ورژن کے ساتھ بیم کے آمیزے. آئینے M ₁ کے راستے پر گزر جاتا ہے کہ روشنی زیادہ آئینے M ₂ چلتا ہے کہ ایک بیم کے مقابلے 2D پر فاصلے جانا _ہے.

لمبائی اور ربط وقت

کیا سکرین پر منایا جاتا ہے؟ د کب = 0 بہت واضح مداخلت کنارے کی ایک بڑی تعداد کو دیکھا جا سکتا ہے. جب د میں اضافہ ہوا ہے، بینڈ کم واضح ہو جاتا ہے: سیاہ علاقوں روشن ہو جاتے ہیں، اور روشنی - dimmer کے. آخر میں، بہت بڑی D، D کی ایک مخصوص تنقیدی قدر سے زیادہ کے لئے، روشنی اور سیاہ بجتی مکمل طور پر، صرف ایک کلنک چھوڑ کر غائب.

وقت تاخیر کافی بڑا ہے جب ظاہر ہے، روشنی کے میدان خود کے وقت میں تاخیر ورژن کے ساتھ مداخلت نہیں کر سکتی. فاصلہ 2D - یہ ربط لمبائی: مداخلت کے اثرات نمایاں ہیں صرف اس وقت جب اس مسافت سے کم راہ میں فرق. یہ قدر کی طرف سے اس ڈویژن _سی ٹی کے دوران تبدیل کیا جا سکتا روشنی کی رفتار ٹی _سی = 2D / C: ج.

خود کی تاخیر ورژن کے ساتھ مداخلت کرنے کی صلاحیت: مائیکلسن تجربہ روشنی کی لہر کی دنیاوی ربط اقدامات. ایک اچھی طرح مستحکم لیزر ٹی _سی = 10 ^-4 S، L _C = 30 کلومیٹر؛ سے گرمی ٹی _سی = 10 ^-8، ایل _سی = 3 میٹر سے فلٹر روشنی.

ربط اور وقت

دنیاوی ربط - تبلیغ سمت کے ساتھ ساتھ مختلف مقامات پر روشنی کی لہروں کے مراحل کے درمیان ارتباط کی ایک پیمائش.

فرض ذریعہ خلا میں کسی وقت ایک فاصلے ایل _سی = λ ² / (2πΔλ) میں مداخلت کریں گے جس λ اور λ ± Δλ، کی طول موج کا اخراج. کہاں ایل _سی - ربط لمبائی.

X سمت میں ایک لہر مشقت کے مرحلے F = KX طور پر بیان کیا جاتا ہے - ωt. ہم ایک فاصلے ایل _سی پر وقت ٹی پر خلا میں پیکر موجوں سمجھتے _ہیں، دو لہر ویکٹر K ₁ اور K _2، جس میں X = 0 مرحلے میں ہیں کے درمیان مرحلے میں فرق کرنے Δφ = ایل _سی (- K ₂ K ₁₎ برابر _ہے. جب Δφ = 1، یا Δφ ~ 60 °، روشنی اب کوئی معقول ہے. مداخلت اور diffraction کے برعکس پر ایک اہم اثر پڑے.

اس طرح:

• 1 = ایل _سی (K ₁ - K _{2) ایل C = (2π / λ} - 2π / (λ + Δλ))؛
• _{ایل سی (λ + Δλ - λ} ) / (λ (λ + Δλ)) ~ ایل سی Δλ / λ ² = 1 / 2π؛
• ایل _سی = λ ² / (2πΔλ).

لہر ایک سمتار سی کے ساتھ خلا کے ذریعے گزر جاتا ہے.

ربط وقت ٹی _C = L _سی / ایس. چونکہ λf = C، پھر Δf / F = Δω / ω = Δλ / λ. ہم لکھ سکتے ہیں

• ایل _سی = λ ² / (2πΔλ) = λf / ( 2πΔf) = C / Δω؛
• ٹی _سی = 1 / Δω.

ایک معلوم تو طول موج یا روشنی ماخذ کی تبلیغ کے تعدد، جو ایل _سی اور ٹی _سی کو شمار کرنا ممکن _ہے. یہ نظری راہ فرق ایل _سی کے مقابلے میں نمایاں طور پر زیادہ ہے تو، اس طرح کے طور پر پتلی فلم مداخلت طول و عرض، تقسیم کی طرف سے حاصل کی مداخلت کے پیٹرن پر عمل کرنا ناممکن _ہے.

دنیاوی ربط ذریعہ بلیک کہتے ہیں.

ربط اور خلائی

مقامی ربط - قاطع تبلیغ کی سمت کو مختلف پوائنٹس میں روشنی کی لہروں کے مراحل کے درمیان ارتباط کی ایک پیمائش.

جب دوری کی monochromatic تھرمل (لکیری) ذریعہ جن کے لکیری δ کے حکم کے طول و عرض سے ایل، دوری پر واقع دو سلاٹ زیادہ سے زیادہ ڈی _سی = 0،16λL / δ سے زیادہ، اب کوئی قابل شناخت مداخلت پیٹرن پیدا. πd _سی ^2/4 ربط منبع کے علاقہ ہے.

وقت ٹی چوڑائی δ کے ذریعہ، سکرین سے دوری ایل کھڑا نمٹا دیکھیں تو سکرین دو پوائنٹس (P1 اور P2) ایک فاصلے D کے ذریعے الگ دیکھ سکتے ہیں. P1 اور P2 میں برقی میدان ذریعہ، تابکاری ایک دوسرے سے مربوط نہیں ہے جس کے تمام نکات کی طرف سے خارج لہروں کی برقی شعبوں کی superposition کی نمائندگی کرتا ہے. کرنے کے لئے برقی مقناطیسی لہروں ، P1 اور P2 باہر نکلنے کے superposition P1 میں پہچانا مداخلت پیٹرن بنانے اور P2 مرحلے میں ہونا چاہئے.

ربط حالت

منبع کے دو کناروں کی طرف سے radiated ہلکی لہریں وقت ٹی کے کسی موڑ پر دو پوائنٹس کے درمیان مرکز میں براہ راست ایک مخصوص مرحلے میں فرق ہے. بیم δ کے بائیں کنارے سے ایک نقطہ P2 میں آنے کے (sinθ) / مرکز پر سرخی بیم کے مقابلے میں دور 2 ڈی پر منتقل کرنے کی. δ کے دائیں کنارے سے آ P2 کی طرف اشارہ کرنے بیم کی رفتار، راستہ D (sinθ) / 2 سے کم پر گزر جاتا ہے. فاصلے میں فرق D ہے · sinθ دو بیم کے لئے سفر کیا اور مرحلے فرق Δf 'کی نمائندگی = 2πd · sinθ / λ. لہر سامنے کے ساتھ ساتھ P2 کرنے P1 سے دوری کے لئے، ہم کو حاصل Δφ = 2Δφ '= 4πd · sinθ / λ. منبع کے دو کناروں کی طرف سے خارج لہروں، وقت ٹی اوپر P1 کے ساتھ مرحلے میں ہیں اور P2 میں خطے میں مرحلے سے باہر ہیں 4πdsinθ / λ. چونکہ sinθ ~ δ / (2L)، پھر Δφ = 2πdδ / (Lλ). Δφ = Δφ ~ 1 یا 60 °، روشنی اب کوئی معقول تصور کیا جاتا ہے جب.

Δφ = 1 -> D = Lλ / (2πδ) = 0،16 Lλ / δ.

کہا wavefront مرحلے کی خاصیت کے مقامی ربط.

تاپدیپت لیمپ اسمبدق روشنی ماخذ کی ایک مثال ہے.

ہم تابکاری کے سب سے زیادہ ضائع کردے تو معقول روشنی، اسمبدق تابکاری کے ذریعہ سے حاصل کیا جا سکتا ہے. سب سے پہلے مقامی فلٹرنگ اور مقامی ربط بڑھانے کے لئے کارکردگی کا مظاہرہ کیا جاتا ہے، وسیع تر دنیاوی ربط لئے پھر ورنکرم فلٹرنگ.

فوریر سیریز

منحنی موج طیارے لہر جگہ اور وقت میں مکمل طور پر مربوط، اور وقت کے اس کی لمبائی اور ربط علاقے لامتناہی. تمام حقیقی لہروں ایک محدود وقت کے وقفہ کے لئے پائیدار، اور تبلیغ کے ان کی سمت پر کھڑا اختتام ہونے لہر دال ہیں. ریاضی، وہ ایک متواتر تقریب کی طرف سے بیان کیا گیا ہے. لہر دالوں میں اور ایک ربط لمبائی Δω غیر متواتر افعال کا تجزیہ کرنے کی ضرورت ہے کا تعین کرنے کے لئے تعدد موجود تلاش کرنے کے.

فوریر تجزیہ کے مطابق، ایک صوابدیدی متواتر لہر جیب کی لہروں کی ایک superposition کے طور پر شمار کیا جا سکتا ہے. فوریر ترکیب کا مطلب منحنی موج لہروں کی ایک بہسنکھیا کی superposition ایک صوابدیدی متواتر waveform کی حاصل کرنے کے لئے کی اجازت دیتا ہے.

مواصلات کے اعداد و شمار

ربط نظریہ، طبیعیات اور دوسرے علوم کے کنکشن کے طور پر سمجھا جا سکتا ہے جو برقناطیسی اصول اور اعداد و شمار، کے ساتھ ساتھ شماریاتی میکینکس کے ایک ولی کا نتیجہ ہے شماریات میکینکس کی یونین کے ہے. نظریہ خصوصیات اور ہلکے شعبوں کے رویے پر بے ترتیب اتار چڑھاو کے اثرات quantify کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے.

عام طور پر یہ براہ راست لہر میدان کے اتار چڑھاو کی پیمائش کرنے کے ناممکن ہے. انفرادی "اتار چڑھاو" نظر آنے والی روشنی کو براہ راست، یا اس سے بھی جدید ترین آلات کے ساتھ پتہ چلا نہیں کیا جا سکتا ہے: اس کے تعدد فی سیکنڈ تقریبا ¹⁵ اکتوبر oscillations کو ہے. آپ صرف اوسط پیمائش کر سکتے ہیں.

ربط کی درخواست

ربط کی ایک مثال کے طور پر طبیعیات اور دوسرے علوم کے کنکشن ایپلی کیشنز کی ایک بڑی تعداد میں پتہ لگایا جا سکتا ہے. جزوی طور پر معقول شعبوں سے کم لیزر مواصلات کے لئے ان مفید ہوتا ہے جس میں وایمنڈلیی استرتا، سے متاثر ہیں. انہوں نے یہ بھی لیزر حوصلہ افزائی فیوژن رد عمل کے مطالعہ میں استعمال کیا جاتا ہے: ترمونیوکلئر ہدف پر بیم کی کارروائی "ہموار" کے نتیجے میں مداخلت کے اثرات کی کمی. ربط سائز اور ستارہ بائنری نظام کے آونٹن کا تعین کرنے میں خاص طور پر استعمال ہوتا ہے.

روشنی کی لہروں کے ربط کوانٹم اور کلاسیکی شعبوں کے مطالعہ میں ایک اہم کردار ادا کرتا ہے. 2005 میں رائے J. Glauber نظری ربط کے کوانٹم نظریے میں ان کی شراکت کے لئے فزکس میں نوبل انعام کے فاتحین میں سے ایک بن گیا.