Вопросы по когерентности, дифракции и интерференции.

[ekvi]

Цитата: Serge Chuprakov от Сегодня в 19:33:31

    После разделения интерференции и дифракции особенно.


Что до меня, то никогда их не разделял, и употребляю как синонимы.  Хотя может и не прав.  Просто, для меня это вопрос второстепенной важности.

О синонимах...
В поперечном направлении, в котором действует дифракция, - еще начиная с Френеля - все единодушны в признании анизотропии ЭМ-колебания. При математическом обсчете колебательного поля в фокальной плоскости результат получается не автоматически, а после введения соответствующего коэффициента этой  анизотропии.

О второстепенности...
Да, для наших "внутренних картин мира" "чужие картины" далеки, но только не сегодня, когда поставлен вопрос об их истинности в приложении к нашей работе.

[Павел Кириленко]

...Точно так же как стремление объединить два разных физических явления, дифракцию и интерференцию в одно...Это же НОНСЕНС Господа астрономы и оптики...

   При прохождении света вблизи полубесконечного экрана распределение интенсивностей, скажем, да другом экране-приемнике принято называть дифракцией, все в комплексе. Так красноярских студентов учат по крайней мере. При интерференции света от двух щелей явление принято называть собственно интерференцией. Явления имеют одну и ту же природу, с этим не поспоришь. При желании, не выходя за рамки принципа Гюйгенса-Френеля, эти два явления можно разделить, на мой взгляд, немного отклонившись от общепринятой терминологии. Если применять к этим явлениям уравнения Максвелла, опять ни какой разницы - устойчивое положение во времени и пространстве "провалов" и "вспучиваний", обусловленных неоднородностью среды, в которой волна распространяется. Все вышесказанное верно в меру моего разумения, конечно.

[ysdanko]

...Точно так же как стремление объединить два разных физических явления, дифракцию и интерференцию в одно...Это же НОНСЕНС Господа астрономы и оптики...

   При прохождении света вблизи полубесконечного экрана распределение интенсивностей, скажем, да другом экране-приемнике принято называть дифракцией, все в комплексе. Так красноярских студентов учат по крайней мере. При интерференции света от двух щелей явление принято называть собственно интерференцией. Явления имеют одну и ту же природу, с этим не поспоришь. При желании, не выходя за рамки принципа Гюйгенса-Френеля, эти два явления можно разделить, на мой взгляд, немного отклонившись от общепринятой терминологии. Если применять к этим явлениям уравнения Максвелла, опять ни какой разницы - устойчивое положение во времени и пространстве "провалов" и "вспучиваний", обусловленных неоднородностью среды, в которой волна распространяется. Все вышесказанное верно в меру моего разумения, конечно.

Заблуждение «чистых» расчетчиков состоит в том, что они, не всегда понимают, где граница между дифракцией Френеля (геометрический подход) и дифракцией Фраунгофера. Именно, поэтому и возникает стремление объединить два разных физических явления в одно (дифракция и интерференция).

[Gera]

Когерентные волны всегда интерферируют. Всегда. Два разных одночастотных лазера интерферируют пока не сбойнула фаза- в течение времени когерентности.  Две звезды - точки интерферируют В МОНОХРОМЕ, но там нет энергии . Ширина полосы д.б.    килогерц на частоте оптической несущей - это уменьшение энергии на двенадцать порядков. ДВЕНАДЦАТЬ  порядков, и интерферировать будет по полкванта в час, т.е ничего. А в программе - будет конечно! (см. исходную "спорную" картинку)

Про звездные коронографы - вообще аргументация  не понятна. Там интерферируют то ли зрачки, то ли полузрачки, смещенные на полволны - и гасят центральную звезду, если  в двух словах. Похоже, как в фазовом теневике Лио.  Вариации наверное, возможны под разными именами, но принцип похож.  При этом гашения  слабого бокового источника (планеты) не происходит - он пространственно фильтруется.

Спекл-интерферометрия - при чем тут она? Частично-когерентное поле от предельно разрешаемой телескопом двойной (но замываемой атмосферой ) получает случайную фазовую добавку от атмосферы (постоянную за время замороженности) и  образует в фокусе случайную спекл-картину. И что? Ведь монохрома, того самого МОНОХРОМА(см выше), здесь и близко нет, - полоса  не килогерцы, а десятки АНГСТРЕМ (т.е. в 10 миллиардов раз шире) , и  только для того , чтобы спеклы на разных волнах фильтровать (они некоррелированы).

[Павел Кириленко]

Когерентные волны всегда интерферируют. Всегда. Два разных одночастотных лазера интерферируют пока не сбойнула фаза- в течение времени когерентности...

   Наверное следует добавить "если плоскости поляризации не перпендикулярны друг другу", раз уж речь о лазерах идет.

[Serge Chuprakov]

Заблуждение «чистых» расчетчиков состоит в том, что они, не всегда понимают, где граница между дифракцией Френеля (геометрический подход) и дифракцией Фраунгофера. Именно, поэтому и возникает стремление объединить два разных физических явления в одно (дифракция и интерференция).

Ну вот я не "чистый расчетчик", а все равно не могу четко разделить дифракцию Френеля и Фраунгофера. И уж тем более не разумею, как на основе такого разделения обозвать дифракцию и интерференцию аж... РАЗНЫМИ ФИЗИЧЕСКИМИ ЯВЛЕНИЯМИ. Философию, наверное, сдавал  . 

[Serge Chuprakov]

К слову, разница в яркости звезды и экзопланеты большая, но и расстояния там приличные.

А вот это, пожалуйста, поясните,  а то слишком уж демагогию напоминает (я извиняюсь, конечно).  Разница в яркости излучателей -- миллиарды раз, а расстояние от них до входного зрачка -- одинаково. То есть разница в световых потоках падающих на входной зрачок -- те же самые миллиарды раз.  Никаким "к слову" и "но и" тут нет места.
А насчет области изопланатизма и диска Бельгейзе -- конечно почитаю, об чем разговор.

О Боже... Приличное угловое расстояние, относительно диаметра диска звезды Углового диаметра, а то мало ли... И получены эти изображения, причем уже давно.

[Andrei Zubarev]

О второстепенности...
Да, для наших "внутренних картин мира" "чужие картины" далеки, но только не сегодня, когда поставлен вопрос об их истинности в приложении к нашей работе.

ekvi, Ваши замысловатые мантры мне не понятны. Можете и дальше их продолжать, но я не стану даже пытаться их осмыслить.

"Друг Аркадий, не говори красиво."

[ekvi]

А где же "отсиживается" наш провокаша (автор темы)?

[ekvi]

где граница между дифракцией Френеля (геометрический подход) и дифракцией Фраунгофера

Чукчи тоже разделяют один и тот же снег на снег падающий, снег тающий и т.д., инкриминируя в снег разные явления.
Не случайно у некоторых участников дискуссии "спор о словах" вызывает скуку. А ведь кто как мыслит ...

В 1983 году профессиональные оптики УНЦ на просьбу поделиться своими представлениями о структуре фотона, ошарашенные самой постановкой вопроса, предложили мне, алгебраическому эквилибристу с 20-летним стажем, "честно разобраться с математикой".
Вот и сегодня, спустя 30 лет, продолжаются те же миссионерские призывы к "пробуждению".

Да с чего Вы взяли, что Вам, как тому ландаускому студенту, известно, что такое электрон (дифракция)?

Беда в том, что вся современная "наука", как на конька-горбунка, уселась на математику. А ведь давно прелупреждали: "Если один слепой поведет другого слепого, то оба упадут в яму". Сегодня ситуация безнадежней: направление не просто порочно,  - пагубно.

Древний принцип "я ничего не могу помыслить о том, чего я не могу себе представить" на современном языке звучит так:
об объекте нельзя ничего определенного сказать, если у нас не будет его адекватной модели.

Вот Вы, претендующие на просветителей, почему никто из Вас не представил на обсуждение рабочую модель процесса дифракции?
Вопрос задаю потому, что не только не удовлетворен "своей моделью", но и результатами, к которым она приводит. Автор темы - как всегда, - хоть плачь, хоть смейся - единственный, кто почувствовал суть вопроса. Но он же, как и всегда, потянул всех совсем в другую сторону...

[serega2007]

     Вот сейчас приеду и расскажу , что есть дифр. Но если сильно будете смеяться , не расскажу , что есть интерф .

[ДимСаныч]

А где же "отсиживается" наш провокаша (автор темы)?

А автора у темы нет. Если хотите, то автор я. Кстати тема выплыла из вашей. И существует до сих пор потому что вопрос не раскрыт и всем (во всяком случае многим) интересен.
И хотелось бы чтоб обсуждение не переходило за рамки правил общения.
Пока говорю как друг темы.

[serega2007]

       Провел несколько опытов .
       Взял телескоп . Направил на удаленную светящуюся точку . Посмотрел , что делается в фокусе  . А там вместо пятнышка , обусловленого дифракцией - огибанием , красивая картинка , нарисовать которую может только интерференция . По энергетике вместо холма , горка с кольцевыми валами .
      Перекроем слегка конус лучей выходящих из телескопа ирисовой диафрагмой . Будем перемещать ее вдоль оптической оси сохраняя числовую апертуру пучка . Изображение светящейся точки практически остается без изменений . Но при приближении диафрагмы к фокусу , будь дифракциия , изображение уменьшалось бы т,к, на меньшие расстояние разбежались бы лучи от оси .
      Приближаем диафрагму к самому фокусу , уменьшая ее размер до сопоставимого с длиной волны . Что видим ?  Создается впечатление , что кто-то сидит в дупле и дубасит палкой по эфиру .  Никакой дифракции снова нет . Мы получили просто новый источник света .
      Убираем экран и ставим еще один телескоп , совмещая его фокус с изображением . В полученый параллельный пучок ставим еще один телескоп . И так добавляем еще несколько пар телескопов . Согласно теории мы после каждой пары телескопов должны терять процентов 16 энергии , как говорилось выше . Но этого не происходит . Все лучи прямохонько идут по-гречески прямым путем .
      Друзья ! Благодарностей не надо . Мне хотелось просветить Вас в этом сложном вопросе , и это моя обязаность .

[ekvi]

должны терять процентов 16

- точнее, в ядре останется энергии (0.84)^n, где n -  число пар телескопов.

Хороший эксперимент!
Надо осмыслить. А телескопы, следующие за первым - не имитируют пресловутую гауссоиду?

[serega2007]

    Как Вы поняли , телескопы виртуальные , и потому , качественные .

[ekvi]

виртуальные

мысленный эксперимент с целью "просвещения"?!

[ekvi]

изображение уменьшалось бы

Так оно на самом деле уменьшилось или "уменьшалось бы"?

"Приближаем диафрагму к самому фокусу , уменьшая ее размер до сопоставимого с длиной волны ." -
а для такого эксперимента потребуется изготовление спец-диафрагмы...

Но если принять Ваши правила, то уже здесь "прокол": отсекая от пятна кольца, Вы гарантированно уменьшаете на 16% транслируемую к другим телескопам энергию...
Далее можно не участвовать в Вашем мысленном эксперименте.

[serega2007]

    Эрнест !
    То была шутка , лишь для разрядки обстановки .
     Если , что не так , то Извиняюсь .

[ekvi]

будь дифракциия , изображение уменьшалось бы

2rd = 2*1.22*Lambda*FvD - уменьная D и приближая его к фокусу, Вы пропорционально уменьшаете и F, т.е. F/D = FvD = const, а, значит, и 2rd = const.

[serega2007]

Не мной высказана . И высказана выше . Скажи я сам , так и назвал бы , во-первых , цифру 17 процентов .  Ну или точно , кажется , 16,17 % . Но не суть .
Да , и ядро диф изображения обычно на порядок больше длины волны . Это уже к Вашему вопросу .
   Однако , Спасибо !