Характер расселения фотонов по состояниям

Степень когерентности световых волн определяется характером расселения фотонов по состояниям. При идеальной когерентности все без исключения фотоны находятся в одном единственном состоянии: они имеют одни и те же энергию, направление импульса, поляризацию. В реальной световой волне фотоны расселены по разным состояниям. Чем плотнее заселены некоторые отдельные состояния за счёт других, тем выше степень когерентности излучения. Это означает, что степень когерентности излучения тем выше, чем ниже степень его немонохроматичности, чем меньше степень расходимости и чем выше степень поляризации.

Степень немонохроматичности волны описывается отношением ξ = Δ ν/ , где - средняя частота, Δ ν – частотный интервал, характеризующий «разброс» частот (ему отвечает «разброс» энергий Δ ε = h Δ ν). Степень расходимости измеряют углом раствора конуса, в пределах которого распространяется световая волна, этот угол называют углом расходимости. Степень поляризации световой волны определяют на практике при помощи поляризатора, например специального кристалла, пропускающего волны с колебаниями вектора электрической напряжённости лишь в определённой плоскости, задаваемой ориентацией кристалла. Меняя ориентацию кристалла, измеряют интенсивность прошедшего сквозь кристалл света для разных ориентаций и выявляют максимальное и минимальное значения интенсивности. Степень поляризации определяется отношением ω = .

Между степенью немонохроматичности волны ξ и длительностью τ отвечающих этой волне цугов существует связь: ξ ≈ 1 /τ . Отсюда Δ ν ≈ 1/ τ, где τ – время когерентности. Чем больше время когерентности, тем выше степень когерентности света.

Дата добавления: 2015-05-09