تداخل شعاعين غير متساويين: لماذا تبقى شدة عند الهدم؟

تداخل شعاعين غير متساويين: تعاكس الطور لا يلغي الشدة. [1]

الخلاصة السريعة

عند الهدم تكون الشدة الدنيا مربع فرق جذري شدتي الشعاعين؛ تنعدم فقط عند تساويهما. [1]

• نقارن موجتين ضوئيتين جيبيتين متماسكتين، بالتردد نفسه والاستقطاب الخطي نفسه، تنتشران في الاتجاه نفسه في الفراغ. I1 وI2 شدتا كل موجة منفردة عند نقطة المقارنة؛ ثابتتان أثناء مسح فرق الطور δ. نهمل الخلفية والضوضاء. [1]
• الشدة متوسط القدرة لكل مساحة عبر دورات الضوء، وتتناسب مع مربع سعة المجال. من جمع السعتين نستنتج I(δ)=I1+I2+2√(I1I2)cosδ؛ نجمع المجالات قبل تربيعها، لا الشدتين وحدهما. [1][2]
• عند δ=0 نحصل على Imax=(√I1+√I2)²؛ وعند δ=π نحصل على Imin=(√I1−√I2)². إذا I1≠I2، يبقى الحد الأدنى موجبًا رغم تعاكس الطور. إذا تساوتا ينعدم في هذا النموذج. [1]
• نعرف وضوح الأهداب V=(Imax−Imin)/(Imax+Imin)، بلا وحدة، مع I1+I2>0. إنه نسبة الفرق إلى المجموع، وليس شدة أو سعة مجال. نغير الطور مع ثبات شدتي الموجتين؛ لا ندخل غلاف حيود متغيرًا في هذه المقارنة. [2]
• مثال مفترض I1=9W/m² وI2=1W/m²: I(δ)=10+6cosδ بوحدة W/m². عند δ=0 أو δ=2π تكون الشدة 16W/m²، وعند δ=π/2 تكون 10W/m²، وعند δ=π تكون 4W/m²؛ V=0.6. الأرقام حسابية وليست قياسًا. [1]
• بالعكس، إذا كان Imax=16W/m² وImin=4W/m²، نعرف a=√Imax وb=√Imin، ثم نستنتج I_high=(a+b)²/4=9W/m² وI_low=(a−b)²/4=1W/m². هاتان الشدتان تحددان الزوج دون معرفة أي شعاع أقوى. W واط وm متر، وδ بالراديان؛ π يقابل 180°. الاستنتاج يتطلب تحقق شروط النموذج. [2]

المراجع

1. جمع السعات مع فرق الطور
2. الشدة ومتوسط مربع المجال

الحيود والتداخل وغلاف الشدة

أُعدّ هذا المقال بمساعدة الذكاء الاصطناعي، وخضع لمراجعة ذاتية بالأداة نفسها. لا يُنسب إلى مراجع بشري أو خبير مستقل. منهجية المحتوى.