Il 25 Gen 2005, 20:27, "the Volk" <thevolk2001_at_yahoo.it> ha scritto:
> > Io prima confondevo la non perfetta
> > monocoromaticit� con la causa dell'interferenza che osserviamo: se
l'onda
> > contiene pi� onde sovrapposte di lunghezze d'onda diverse, queste dopo
un p�
> > andranno in controfase e faranno interferenza distruttiva vero?
>
> Non credo. Dovrei soffermarmi un attimo per essere sicuro di quel che
> dico,
> ma adesso non ho troppa voglia di inoltrarmi troppo e quindi parlo
> un po`a istinto (quindi prendi le cautele del caso).
> Se si ha una sorgente policromatica coerente la risoluzione delle
> frange dovrebbe cambiare con la distanza ma comunque non si dovrebbe
> avere un effetto distruttivo, cioe`non e`che ad un certo punto
> non si dovrebbe vedere piu`nulla
> Mi spiego: si abbia una sovrapposizione di 2 campi e.m. di lunghezze d`
> onda l1 e l2.
Non capisco se la situazione a cui stai pensando
� quella in cui hai pi� processi fluorescenti?
In un laser schematicamente hai un processo fluorescente.
Questo ha una larghezza di riga lorentziana associata
con un tempo di emissione spontanea, o gaussiano se dovuto
ad esempio ad agitazione termica. Nelle situazioni
concrete la riga sar� pi� complessa da descrivere, ma
essenzialmente si pu� dire che sia una riga "intermedia"
una Voigt, che � un profilo di convoluzione fra una
lorentziana ed una gaussiana. Questo non cambia il fatto
che questa larghezza di riga, si usa la larghezza a met�
altezza perch� i profili lorenztiani non hanno larghezza
quadratica, questa riga, dicevo, � diversi ordini di
grandezza meno importante della frequenza di fluorescenza.
Questo comporta una comparabile sproporzione fra la
lunghezza d'onda della luce emessa dal laser rispetto
allo sparpagliamento dovuto al rate di fotoemissione.
Per un numero apri un libro dedicato all'argomento e
trovi numeri a dieci zeri. Se metti in fila 10^10
lunghezze d'onda da, poniamo, 700 nm trovi 7 Km.
Quindi possiamo scartare gli effetti di policromaticit�
intrinseca del processo emissivo per quanto riguarda
l'interpretazione dei fenomeni osservati da Daniele.
Una cosa davvero importante �, come facevi rilevare,
il rapporto fra il numero di fotoni spontanei ed il
numero di fotoni indotti. Nei laser questo rapporto
diversamente che nelle situazioni termiche pi� comuni
� proporzionale al numero di fotoni presenti in cavit�.
Insieme a questo fattore conta poi l'abilit� della
cavit� ad amplificare nel tempo le fluttuazioni.
Questa abilit� � essenzialmente proporzionale al
coefficiente di trasmissione sommato a quello di
assorbimento da parte degli specchi, ovvero in prima
approssimazione al rapporto fra i fotoni emessi ed
i fotoni che rimangono nella cavit�. Una sorta di
tempo di rivoluzione nell'ottica di Planck. Per�
non conta solo il tempo c'� anche che gli stati
risonanti della cavit� sono distribuiti ad intervalli
regolari multipli del numero d'onda della prima armonica,
la larghezza dei modi della cavit� ovvero la loro
densit� questa � legata alla lunghezza della cavit�.
In verit� siccome questa larghezza � proporzionale
all'inverso della lunghezza del medesimo, si ha
che al crescere della lunghezza del risonatore
cresce la coerenza. Una sorta di capacit� di
risoluzione della cavit� che � regolata dalla
sua lunghezza. Che l'altro fattore di
proporzionalit� � l'inverso della lunghezza della
cavit�, che � un indice della larghezza di banda
della cavit� stessa, si pu� comprendere anche
riflettendo sulla circostanza che contano due
effetti di finitezza nel determinare
la scorrelazione: la finitezza spaziale e la
finitezza temporale.
La riflettivit� agisce sulla
seconda, la lunghezza sulla prima. La larghezza
effettiva di banda � dell'ordine del MegaHertz,
per un risonatore di un metro, dell'ordine dei
10 MegaHertz per un risonatore da un decimetro.
Se supponiamo che la riflettivit� sia un fattore
..5 troviamo che occorrono circa 10^7 lunghezze
d'onda per ravvisare una decoerenza. Che � una
grandezza dell'ordine di qualche metro.
Ho sbagliato qualcosa? Pu� essere che facciate
un esperimento con specchi posti a tali distanze?
Io mi ricordo che la strumentazione laser per le
esperienze di ottica a Pisa, ad esempio, stava
in un bugigattolo buio grande qualche metro
quadrato. C'� da dire che non mi ricordo di
aver mai misurato una lunghezza di coerenza e che
non mi sento granch� soddisfatto di questa
spiegazione. Infatti per una spiegazione pi� sensata quello
che direi � che la radiazione emessa dal laser � una tipica
radiazione multifotonica. Allora quello che si verifica � che
la scorrelazione di fase ha per effetto di aumentare
la "larghezza di riga" del laser. In altre parole se
anche il processo fotoemissivo fosse capace di perfetta
monocromaticit� (che non � come abbiamo detto perch� le
emissioni indotte che sono quelle che dominano nel segnale
hanno anche loro una frequenza caratteristica), ma fosse
coerente per una lunghezza di, poniamo, qualche metro
allora la larghezza di riga sarebbe esattamente legata
all'inverso di questa lunghezza. Si tratta
se vuoi di una grandezza legata alla lunghezza della cavit�
ed alla riflettivit�, ma � a tutti gli effetti una
policromaticit� causata dalla decoerenza. So che non �
una spiegazione del tutto chiara, per renderla chiara
occorre usare l'elettrodinamica, e studiare la funzione
di correlazione sullo specifico stato elettromagnetico
emesso da una cavit�. Modellizzare questo stato
elettromagnetico � difficile quanto basato su un
metodo del tutto generale. Quello di cui ti accorgi
quando con un poco di elettrodinamica cominci a
modellizare l'interazione degli atomi con la radiazione
elettromagnetica � che non contano solo i livelli
dell'atomo, ma anche gli autostati del campo
elettromagnetico e la loro popolazione. Allora che
per studiare il fenomeno della fotoemissione contano
non soltanto i livelli dell'atomo, ma anche la densit�
degli stati fotonici ammissibili. Ne risulta una
larghezza di riga complessiva, quindi a conti fatti
quello che si pu� dire � che la tua intuizione che
contino gli effetti cromatici � corretta, solo occorre
un poco di sottigliezza nel comprendere questa
policromaticit� non connessa al singolo atomo ma
al processo fotoemissivo caratteristico del laser
> > e l'effetto
> > aumenta gradualmente pian piano che allunghiamo le distanze. Noi abbiamo
> > osservato che le frange sono sempre pi� indistinguibili se allontaniamo
uno
> > specchio, � quindi questo l'effetto della non perfetta monocromaticit�
no?
>
> Ok. posso essere daccordo anche perche`la non perfetta monocromaticita`
> e le imperfezioni degli specchi del alser sono effetti correlati.
>
> > Ma lo otterremmo anche se la sorgente non avesse bruschi salti di fase!
Se
> > io guardassi l'onda dopo una distanza appena inferiore alla lunghezza di
> > coerenza, io la dovrei vedere perfettamente coerente perch� il salto �
> > brusco, e non � ancora avvenuto!
>
> Credo che la tua conclusione sulla indipendenza degli effetti sia
> giusta.
> (anche se l�missione spontanea gioca un suo ruolo nella larghezza di
> riga del
> laser)
> Ma comunque non capisco la conclusione :
>
> >Quindi mi sembra che questo tempo di
> > coerenza definito come intervallo tra un salto di fase e un successivo
non
> > sia collegato al tempo per cui viene mantenuta la coerenza, sia perch�
sono
> > originati da cause diverse (a me sembra) sia perch� un'effetto �
continuo e
> > l'altro discreto.
>
> Qui io direi che il tempo di coerenza ,ovvero i salti, e`legato
> alla coerenza della sorgente e la risoluzione delle frange allo spettro
> non monocromatico. Ma mi sa che ti sei espresso male e volevi dire
> qualcosa
> di simile. Giusto?
>
>
> > Chiedo chiarimenti anche abbastanza dettagliati (dopo tutto uno al terzo
> > anno ci pu� anche provare! nonostante il nuovo ordinamento...)
>
> Com`e`questo ordinamento? Cosi`scadente?
>
> > Grazie in anticipo, aspetto risposte
> >
> > Daniele
>
> Ciao
>
> the Volk
>
>
>
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Received on Thu Jan 27 2005 - 22:46:48 CET