Волновая и квантовая оптика
.pdf
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(1) (3), ,
d ,
:
2d |
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(2k 1) |
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, |
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2 |
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2 |
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d |
1 |
k , |
k 0,1,2,3,... |
(4) |
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2 |
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R2 r 2 (R d )2 |
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R 2 r 2 R2 2Rd d 2 . |
(5) |
||||||
d2 (d2 << r2; d2 << 2Rd), (5) -
:
2Rd r 2
d |
r 2 |
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. |
(6) |
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|||
|
2R |
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(6) (4), :
r 2 1 k
2R 2
rk R k k 0,1,2,3,... |
(7) |
.
(7) :
r29 r6
R 29
R 6 ,
r29 r6
R
29
6 ,
R |
r29 r6 |
, |
|
29 |
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6 |
|
( r29 r6 ) 2 |
|
||
R ( 29 |
6 ) 2 . |
||
14
, :
|
9,22 10 6 |
9 |
( ). |
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700 10 |
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14 29 6 2 |
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|||
: = 700 .
1.5. 1 -
R1 = 2,0 , 2
R2 = 1,0 , .5.
n = 1,3. -
( = 0,60 )?
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: |
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: |
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R1 = 1,0 |
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R 1 |
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R2 = 2,0 |
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n = 1,3 |
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1 |
2 |
2 |
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= 6,0 10-7 |
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R 2 |
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1) |
. |
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2) |
. |
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r |
1 |
1) r2 - ? |
d |
d2 |
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d1 |
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2) r3 - ? |
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3 |
4 |
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, . 5, -
:
12 |
2dn |
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2 |
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d d2 d1. |
(2) |
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, : |
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R2 |
R d |
1 |
r 2 |
, |
1 |
1 |
|
||
15
R12 R12 2R1d1 d12 r 2 .
, d12 0 , :
d1 |
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r 2 |
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. |
|||
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2R1 |
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: |
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d2 |
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r 2 |
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. |
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2R2 |
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(3) (4) (2), :
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r |
2 |
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1 |
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1 |
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d |
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R |
R |
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2 |
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||||
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2 |
1 |
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d r 2 R1 R2 . 2R1R2
(5) (1), :
12 r 2 R1 R2 n .
R1R2 2
( ):
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12 k . |
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(6) (7), : |
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n |
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k |
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1 |
2 |
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R1R2 |
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2 |
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1 |
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k |
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r |
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2 |
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1 2 |
. |
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k |
R1 |
R2 n |
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||||||
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(6)
(7)
(8)
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.
3 4
.5) :
34 2dn |
(9) |
16
:
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34 k . |
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(9) (10), : |
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2dn k . |
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(11) (5), |
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: |
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r 2 R R |
2 |
n |
k , |
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1 |
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R1R2 |
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rk |
k R1R2 |
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. |
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R1 |
R2 n |
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(8) (12), : |
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r |
2 0,5 6 10 7 |
2 1 |
3,73 |
10 |
3 |
( |
) , |
|||||||||
|
2 |
1 1,3 |
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2 |
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r |
|
3 6 10 7 2 1 |
5,25 10 |
3 |
( ) . |
|
||||||||||
2 |
1 1,3 |
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3 |
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: r 3,73 10 3 ; |
r 5,25 10 3 . |
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2 |
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|
3 |
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, ( -
) , :
a sin (2k 1) , (k 0,1,2,3,...), 2
– , k – .
, ( -
) , -
:
d sin k (k 0,1,2,3,...),
d – .
2.1. r = 1,0
= 0,50
( . 6). b -
m = 3 ?
?
:
:
r = 1,0 10-3= 5,0 10-7 m = 3
b - ?
3
2
1 b+m
b
r |
0 |
. 6
18
, ,
. –
, – ( . 6).
(m = 3), -
-
.
m
b m . :
2
|
2 |
|||
b m |
|
|
b2 r 2 |
|
2 |
||||
|
|
|
||
b2 bm m2 2 b2 r 2 . 4
<< b << r, -
, 2:
bm r 2 .
:
b r 2 . m
, :
b |
1,0 10 3 |
2 |
0,67 ( ) |
|
3 5,0 10 |
7 |
|||
|
|
: b = 0,67 .
2.2. = 0,10 ( .7) -
( = 0,60 ). , -
L = 1,0 – . : 1) b
(k = 2); 2) ,
.
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: |
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: |
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a |
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= 1,0 10-4 |
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||||||||
= 6,0 10-7 |
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L = 1,0 |
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1) |
k = 2 |
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2) |
k = 2 |
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L |
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b – ? – ? |
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-2 -1 |
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0 1 2 |
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b |
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. 7
1)
,
. (k = 1)
, (k = 2) – , . . -
:
a sin (2k 1) |
|
, k 0, 1, 2, 3,... |
(1) |
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|||
2 |
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,
:
sin (2k 1) .
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2a |
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sin |
(2 2 |
1) |
6,0 10 7 |
0,015 . |
|
2 |
1,0 10 4 |
||||
|
|
||||
7, b -
(k = 0) :
b Ltg .
( < 8 ; sin < 0,14) sin tg . : b L sin ,
b 1,0 0,015 0,015 ( ) .
20
2) ,
.
(k = 1; -
) , (k = 2) –
, . .
:
a sin 2k |
|
, k 1, 2, 3,... |
(2) |
|
|||
2 |
|
|
|
(k = 2) -
(k = 2)
, (1) (2) :
2k 1 2k ,
|
|
2 |
2 |
||
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|
2k 1 |
|||
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|||
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||||
2k . |
|||||
|
|||||
, :
6,0 10 7 2 2 1 7,5 10 7 ( ) . 2 2
: b = 0,015 ; = 750 .
2.3. ,
n = 400 -1, -
= 0,60 .
. -
: 1) , ; 2) -
max,
.
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: |
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n = 4,0 10-5 -1 |
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= 6,0 10-7 |
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N - ?; max - ? |
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2 |
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3 |
3 |
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-2 |
-1 |
0 |
|
|
1 |
2 |
|||||||||||
. 8
d ,
, k -
, :
d sin k , |
(1) |
k – . d n
:
d |
1 |
. |
(2) |
|
n
(2) (1), : |
|
||
k |
sin |
. |
(3) |
|
|||
|
n |
|
|
.8, k ,
. kmax -
, 90 . (3)
:
kmax sin 90 n
kmax 1 .
n
22
, :
1
kmax 4,0 105 6,0 10 7 4,17,
kmax 4.
,
sin (3) .
N -
, (
2kmax). -
, :
N 2kmax 1.
k max 4 , :
N = 2 4 + 1 = 9.
(3) :
sin max kmax n ,
sin max 4 4,0 105 6,0 10 7 0,96 ,
max 73 45 .
: N = 9, max 73 45 .
