Максимальный угол между лучами в интерферометре Маха-Цендера

Автор
Сообщение
Andrej77
#39161 2020-09-27 15:02 GMT

Какой максимальный угол можно допустить между лучами на экране в интерферометре Маха-Ценднра но при этом должна сохраняться интерференция?


отредактировал(а) Andrej77: 2020-09-27 15:35 GMT
Очепятка
#39162 2020-09-28 00:44 GMT

По моему чуть меньше 180 градусов.

Andrej77
#39163 2020-09-28 07:46 GMT
#39162 Очепятка :

По моему чуть меньше 180 градусов.

Т.е. чуть больше нуля градусов относительно одного луча к другому, так будет понятнее. А почему интерференционная картина пропадает если лучи приходят на экран под углом? Например если убрать второе зеркало то лучи идущие под 90 градусов относительно друг друга не создают интерференционную картину.

Очепятка
#39166 2020-09-28 16:39 GMT

Т.е. чуть больше нуля градусов относительно одного луча к другому

Когда мы говорим о интерференции мы не должны рассуждать о лучах. Мы рассуждаем о волновой оптики. Точки полупрозрачного зеркола M4 становятся вторичным источником вол. И волны расходяться во все стороны. Лучь это выделеное направление максимума. По мере удаления от максимального направления интенсивность юудет падать до 0. Причем этот 0 наступет когда мы упремся в плоскость зеркала M4. т.е 45° в одну сторону и 90° в другую.  Изменив схему так чтобы лучь M2-M4 падал почти оп касательной мы можем довести суммарный угол до 180°.

 

  

 

 

 

А почему интерференционная картина пропадает если лучи приходят на экран под углом?

Динамический диапазон глаза 10-14 f-ступеней, так что если смотреть не вооружонным глазом то, то вы будете видеть конус луча. А если датчиком, то можно и весь охват пронаблюдать.

Например если убрать второе зеркало то лучи идущие под 90 градусов относительно друг друга не создают интерференционную картину.

Если убрать второе зеркало, то лучи будут паролельными, а не под 90 градусов

Andrej77
#39167 2020-09-28 17:29 GMT

Если убрать второе зеркало, то лучи будут паролельными, а не под 90 градусов

Я говорил о полупрозрачном зеркале м4. Если его убрать можно найти пересечение лучей и поставить туда экран. Но интерференционной картины не будет. Почему? Кстати в схеме Рэлея дифракция. Два щелевых источника света там между собой вообще никак не взаимодействуют и в окуляр мы наблюдаем две картины дифракции, нижняя и верхняя.


отредактировал(а) Andrej77: 2020-09-28 17:44 GMT
Очепятка
#39170 2020-09-28 21:34 GMT
#39167 Andrej77 :

Я говорил о полупрозрачном зеркале м4. Если его убрать можно найти пересечение лучей и поставить туда экран. Но интерференционной картины не будет. Почему?

Интерференция будет. На этом методе основана голография с обратной засветкой(обратной записью)  так же известная как схема записи Лейта-Упатниекса. Видимо экран у вас очень тостый или не очень прозрачный. Подробнее тут

https://pstu.ru/files/2/file/kafedra/fpmm/of/Golografiya.pdf

Или в книге Оптическая голография, Том 1, Априль Ж., Арсено А., Баласубраманьян Н., 1982

 

 

 

 

Кстати в схеме Рэлея дифракция. Два щелевых источника света там между собой вообще никак не взаимодействуют и в окуляр мы наблюдаем две картины дифракции, нижняя и верхняя.

Слева там плохо нарисовано там вначале идет одна щель. С первой щели мы получаем свет одной частоты. А после двух свет будет когерентным. На схеме луч через чур абстрактный он же имеет толщину и они сходятся в  фокусе после второй линзы в результате имеем пятно. Художник там по пробовал изобразить экраен кругом. 

 

 

 

Andrej77
#39171 2020-09-28 23:06 GMT
 

Слева там плохо нарисовано там вначале идет одна щель. С первой щели мы получаем свет одной частоты. А после двух свет будет когерентным. На схеме луч через чур абстрактный он же имеет толщину и они сходятся в  фокусе после второй линзы в результате имеем пятно. Художник там по пробовал изобразить экраен кругом. 

 

 

Там две картинки, а не одно пятно.

Andrej77
#39172 2020-09-28 23:09 GMT

Что касается интерференции под углом лучей 90 градусов это противоречит суперпозиции. Т.е. если мы будем видеть интерференцию под этим углом, и в то же время мы можем узнать через какие зеркала прошел фотон.


отредактировал(а) Andrej77: 2020-09-28 23:24 GMT
Очепятка
#39173 2020-09-29 07:41 GMT
#39172 Andrej77 :

Что касается интерференции под углом лучей 90 градусов это противоречит суперпозиции. Т.е. если мы будем видеть интерференцию под этим углом, и в то же время мы можем узнать через какие зеркала прошел фотон.

Каким же образом Вы определите каким путём прошол фотон? 

Суперпозиция это набор математичких правил разрешающих сделать такую запись.

\(h(a+b)=g(a)+f(b)\)

 Или говоря проще теория подчиняется математическому описанию и матанализу. 

Уж чего, а интерференция этому не противоречит. Так как есть результат сложения двух волн. 

Что касается фотонов. То квантовая физика требует наличие неопределённости или вероятности. Как только из опыта исчезает такая неопределённость, то начинают работать классическая физика. Еще это называют коллапс или разрушение волновой функции. Что касается волн вероятности, то там либо фаза либо частота должны быть неизвестны. А как известно голограммы записывают полное состояние и фазу и частоту. 

Anderis
#39174 2020-09-29 07:46 GMT

В обществе, большинство людей, смотря в книгу, на картину, или фильм, ничего не видят, кроме того, что им показывают.

Вот и тут, с интерференцией.  Такое впечатление, что энергия, исходящая из источника, попадает в приемник ни с чем не сталкиваясь.  Для неё воздух - атомы газов, составляющие воздух, не преграда и она самым чудесным образом избегает взаимодействия с ними и попадает в приёмник девственно чистой.

 

«Целкни кобылу в нос — она взмахнет хвостом.»

«Зри в корень»  К.Прутков С 

 

Andrej77
#39175 2020-09-29 08:29 GMT
 

Каким же образом Вы определите каким путём прошол фотон? 

Очень просто. Достаточно поставить ещё одно зеркало вместо экрана.Но не перпендикулярно зеркалу м1, а под небольшим углом. Т.к. угол падения равен углу отр. мы увидим два разных луча. И вот что самое интересное мы увидим в отражении от этого зеркала две интерфереционные картины или же просто два пятна? 

Очепятка
#39184 2020-09-29 21:42 GMT

Очень просто. Достаточно поставить ещё одно зеркало вместо экрана.

Всеравно непонятно как Вы определяете каким путем прошол фотон. 

.Но не перпендикулярно зеркалу м1, а под небольшим углом. Т.к. угол падения равен углу отр. мы увидим два разных луча. И вот что самое интересное мы увидим в отражении от этого зеркала две интерфереционные картины или же просто два пятна? 

Интерференция будет у вас всегда нужно всеголишь расширить луч что-бы выходные лучи перекрывались.

http://optics.sgu.ru/_media/library/education/mach-zehnder.pdf

 


отредактировал(а) Очепятка: 2020-09-29 21:54 GMT
Andrej77
#39187 2020-09-30 08:45 GMT

Всеравно непонятно как Вы определяете каким путем прошол фотон. 

 

Почему не понятно? Два луча. Угол пад. равен углу отр. в итоге мы знаем через какие зеркала проходит свет или одиночный фотон.

 

Andrej77
#39188 2020-09-30 09:03 GMT

Схема

Anderis
#39189 2020-09-30 11:17 GMT
#39187 Andrej77 :

Всеравно непонятно как Вы определяете каким путем прошол фотон. 

 

Почему не понятно? Два луча. Угол пад. равен углу отр. в итоге мы знаем через какие зеркала проходит свет или одиночный фотон.

Одиночный фотон??? 

«Фотон» — это НАЗВАНИЕ явления, КОГДА электрон испускает квант энергии.

«Целкни кобылу в нос — она взмахнет хвостом.»

«Зри в корень»  К.Прутков С 

 


отредактировал(а) Anderis: 2020-10-01 11:01 GMT
Очепятка
#39190 2020-09-30 13:23 GMT
#39188 Andrej77 :

Схема

 

 

Волны проходят через друг-друга не взаимодействуя — это основное свойство волн. На Экране 1 и Экране 2 интерференции не будет.
Волны сойдутся в точке М4 там про интерферируют и разойдутся как ни в чём не бывало.

Аналогично тому если бы Вы возьмете одно зеркало поставили две лампочки по кроям и посмотрите из разных точек на зекрало Вы будете видить в отражении либо первую либо вторую лампочку.

Что-бы наблюдать интерференцию надо вместо Зеркала М4 поставить полупрозрачное зеркало М4 и там экран. Тогда на этом экране Вы зарегистрируете интерференцию. А на тех двух её не будет.  Можно взять акриловое стелко или просто стелко.На крайней случай пищевую фольгу она имеет прозрачность порядка 0.1%. На стекло или фольгу наклеить бумажку с тыльной стороны и ставить опыт при полной темноте.

Бумага рассеит луч в разные стороны и вы сможете на ней наблюдать интерференцию. Так как бумага рассеивает во все стороны. То она окажет влияние на Экран1 и Экран 2.

Andrej77
#39191 2020-09-30 14:34 GMT

Значит если я поставлю экран вместо зеркала м4 интерференция будет, а если зеркало нет. Так в чем же резница между экраном и зеркалом? Вроде и то и это состоит из атомов и молекул, единственное отличие это очень «гладкий» слой серебра у зеркала.

Очепятка
#39198 2020-10-01 06:25 GMT
#39191 Andrej77 :

Значит если я поставлю экран вместо зеркала м4 интерференция будет, а если зеркало нет. Так в чем же резница между экраном и зеркалом? Вроде и то и это состоит из атомов и молекул, единственное отличие это очень «гладкий» слой серебра у зеркала.

Надо исследовать. Есть две теории. Первая гладкость вещества, вторая наличие свободных электронов в металах. Но обе не проработаны до конца.

 

Andrej77
#39200 2020-10-01 08:08 GMT
Надо исследовать. Есть две теории. Первая гладкость вещества, вторая наличие свободных электронов в металах. Но обе не проработаны до конца.

 

Ну хорошо. Есть ещё один вариант поставить вместо м4 полуматовое зеркало. Т.е. половину свето оно отражает, а половину мы видим как на экране. И что тогда? В отражённом свете наблюдаем пятна, а на самом зеркале интерференцию?

Очепятка
#39201 2020-10-01 09:11 GMT

Экран он рассеивает свет. Ваше полуматовое стелко рассеит лучи во все стороны. И Вы увидите интерференцию на всех 3-х экранах.

http://grd.su/img-3-stati/07-color-teor/4-58.gif

Anderis
#39202 2020-10-01 11:04 GMT
#39184 Очепятка :

Очень просто. Достаточно поставить ещё одно зеркало вместо экрана.

Всеравно непонятно как Вы определяете каким путем прошол фотон. 

.Но не перпендикулярно зеркалу м1, а под небольшим углом. Т.к. угол падения равен углу отр. мы увидим два разных луча. И вот что самое интересное мы увидим в отражении от этого зеркала две интерфереционные картины или же просто два пятна? 

Интерференция будет у вас всегда нужно всеголишь расширить луч что-бы выходные лучи перекрывались.

http://optics.sgu.ru/_media/library/education/mach-zehnder.pdf

 

 

«Целкни кобылу в нос — она взмахнет хвостом.»

«Зри в корень»  К.Прутков С 

 

Anderis
#39203 2020-10-01 11:11 GMT
#39201 Очепятка :

Экран он рассеивает свет. Ваше полуматовое стелко рассеит лучи во все стороны. И Вы увидите интерференцию на всех 3-х экранах.

http://grd.su/img-3-stati/07-color-teor/4-58.gif

Голубушка! 

Всё, совершенно ВСЁ не так, как ты пишешь.

То, что ты и другие видишь, а ты пишешь — «отраженный свет», это НЕ отраженный свет, я энергия вещества зеркала. 

Когда энергия от источника света, подает на препятствие, электроны препятствия начинают испускать вторичную энергию.  Вот эту вторичную энергию и видит человеческий глаз, но не понимая всего механизма, принимает за отраженный свет.

Докажать то, что я утверждаю, очень просто. Достаточно ночью посмотреть на Луну. Особенно в новолуньу или полумесяц.  Часть поверхности Лушы отражает солнечные лучи, но самих солнечных лучей никто не видит, иначе ночью было бы так же светло, как днем.

«Целкни кобылу в нос — она взмахнет хвостом.»

«Зри в корень»  К.Прутков С