Дифракция частично когерентных полей. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Дифракция частично когерентных полей - спец. случай дифракции (в оптике, радиофизике, акустике), когда падающая волна является частично когерентной (см. Когерентность). Флуктуации падающей волны приводят к аналогичным флуктуациям дифрагированной волны и влияют на её статистич. характеристики, такие как распределение ср. интенсивности, ср. диаграмма направленности, ср. размеры дифракц. пятен в фокусах линз и т. д. Если, напр., в оптич. системе регистрируются средние по времени величины, к-рые при наличии эргодичности совпадают со средними по статистическому ансамблю, то частичная когерентность падающей волны может изменять (как уменьшать, так и увеличивать) пределы разрешения такой системы.

Осн. черты Д. ч. к. п. наглядно видны на простейшем примере дифракции случайного монохроматич. поля u₀ на отверстии S в плоском экране (рис.). Пусть ср. значение

и поле u₀ в плоскости z=0 характеризуется функцией когерентности

(

- поперечная относительно z компонента

- комплексное сопряжение). Выразив дифрагированное поле и при z>0 через и₀ в приближении Кирхгофа (см. Кирхгофа метод), для ср. интенсивности I дифрагированного поля вдали от отверстия получим:

Здесь

- длина волны,

- единичный вектор, определяющий угловое распределение

- функция пропускания отверстия, равная единице на S и нулю - вне S, и опущен медленно меняющийся коэф. пропорциональности.

В случае когерентной падающей волны, когда характерный размер отверстия а мал по сравнению с радиусом корреляции падающего поля l_К [характерным масштабом спадания

], в ф-ле (*)

, и ср. интенсивность равна

откуда видно, что угловое распределение I определяется формой отверстия S, как это имеет место при дифракции регулярной плоской волны. В противоположном предельном случае некогерентного освещения,

, можно пренебречь

по сравнению с

, тогда

где S - площадь отверстия. При этом угловое распределение I определяется функцией Г°, т. е. характером неоднородностей u₀, и не зависит от формы отверстия. Поэтому если в отверстие поместить фокусирующую линзу с фокусным расстоянием F, то характерный размер фокального пятна будет в среднем равен

, а не

, как в случае когерентного освещения. Корреляц. свойства излучения характеризуют степенью когерентности

. В случае когерентной падающей волны

= 1. Для частично когерентного освещения

, при малых l_К величина

пропорциональна фурье-преобразованию от распределения интенсивности по отверстию S (см. Ван-Циттерта - Цернике теорема).

Литература по дифракции частично когерентных полей

Знаете ли Вы, в чем ложность понятия "физический вакуум"?

Физический вакуум - понятие релятивистской квантовой физики, под ним там понимают низшее (основное) энергетическое состояние квантованного поля, обладающее нулевыми импульсом, моментом импульса и другими квантовыми числами. Физическим вакуумом релятивистские теоретики называют полностью лишённое вещества пространство, заполненное неизмеряемым, а значит, лишь воображаемым полем. Такое состояние по мнению релятивистов не является абсолютной пустотой, но пространством, заполненным некими фантомными (виртуальными) частицами. Релятивистская квантовая теория поля утверждает, что, в согласии с принципом неопределённости Гейзенберга, в физическом вакууме постоянно рождаются и исчезают виртуальные, то есть кажущиеся (кому кажущиеся?), частицы: происходят так называемые нулевые колебания полей. Виртуальные частицы физического вакуума, а следовательно, он сам, по определению не имеют системы отсчета, так как в противном случае нарушался бы принцип относительности Эйнштейна, на котором основывается теория относительности (то есть стала бы возможной абсолютная система измерения с отсчетом от частиц физического вакуума, что в свою очередь однозначно опровергло бы принцип относительности, на котором постороена СТО). Таким образом, физический вакуум и его частицы не есть элементы физического мира, но лишь элементы теории относительности, которые существуют не в реальном мире, но лишь в релятивистских формулах, нарушая при этом принцип причинности (возникают и исчезают беспричинно), принцип объективности (виртуальные частицы можно считать в зависимсоти от желания теоретика либо существующими, либо не существующими), принцип фактической измеримости (не наблюдаемы, не имеют своей ИСО).

Когда тот или иной физик использует понятие "физический вакуум", он либо не понимает абсурдности этого термина, либо лукавит, являясь скрытым или явным приверженцем релятивистской идеологии.

Понять абсурдность этого понятия легче всего обратившись к истокам его возникновения. Рождено оно было Полем Дираком в 1930-х, когда стало ясно, что отрицание эфира в чистом виде, как это делал великий математик, но посредственный физик Анри Пуанкаре, уже нельзя. Слишком много фактов противоречит этому.

Для защиты релятивизма Поль Дирак ввел афизическое и алогичное понятие отрицательной энергии, а затем и существование "моря" двух компенсирующих друг друга энергий в вакууме - положительной и отрицательной, а также "моря" компенсирующих друг друга частиц - виртуальных (то есть кажущихся) электронов и позитронов в вакууме.

Однако такая постановка является внутренне противоречивой (виртуальные частицы ненаблюдаемы и их по произволу можно считать в одном случае отсутствующими, а в другом - присутствующими) и противоречащей релятивизму (то есть отрицанию эфира, так как при наличии таких частиц в вакууме релятивизм уже просто невозможен). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.