Fernfeldbeugung von EM-Wellen: Was bedeutet die Nullfrequenz?

Ich glaube nicht, dass es viel bedeutet. Der Grund dafür ist, dass die Fraunhofer-Näherung oder andere Fernfeld- Näherungen davon ausgehen, dass der Punkt, an dem Sie das EM-Feld berechnen, in einem Abstand von der Quelle liegt, der ( i ) groß im Vergleich zur Ausdehnung der Quelle und ( ii ) groß im Vergleich ist mit der Wellenlänge. Diese beiden Annahmen werden benötigt, um z. B. die Annäherung des Beugungsintegrals mit der Methode der stationären Phase vorzunehmen, die man in der Arbeit von Born und Wolf findet.

Sobald Sie in der Nähe von Schwung sind$k=0$, werden diese Näherungen verletzt und Sie führen entweder Elektrostatik durch oder die Fourier-Transformationsmethoden sind unzureichend: Sie befinden sich jetzt im Nahfeldbereich, in dem das abklingende Feld wichtig sein kann.

Ich nehme an, dass Sie mit Nullfrequenz Nullimpulsübertragung meinen. Nullimpulsübertragung entspricht der$k=0$Wert der Fourier-Transformation. Der Wert dieses Teils der Fourier-Transformation ist das Integral der Streustärke über den gesamten Raum. Sie können sich diesen Wert also als die Gesamtmenge an Dingen vorstellen, die vorhanden sind.

Eine andere Sache, die Sie beachten sollten, ist, dass, wenn das Ding, das die Beugung durchführt, Licht nur sehr schwach streut, wie wenn es sich um ein einzelnes Molekül handelt, das meiste Licht ungebeugt durchgeht und Sie bei einer Impulsübertragung von Null einen Fleck sehen dessen Intensität nur ungefähr der Intensität des Lasers entspricht, unabhängig davon, wie viel Material vorhanden ist (im Bereich der schwachen Streuung).

Wenn Sie ein System von unabhängig voneinander schwingenden Punktladungen als Strahler haben und diese untereinander keine Kohärenz haben. Wenn Sie dann einen einzelnen Dipol nehmen, strahlt er in Hantelform. Wenn Sie diese Strahler beliebig im Raum ausrichten, breitet sich die Strahlung als Kugelwelle aus. Wenn Sie diese Welle durch einen Schlitz passieren lassen, sehen Sie das Airy-Muster des Schlitzes. Wenn diese Strahler eine zufällige Phasenbeziehung untereinander haben, dann ist die endgültige Intensität

Ich=$\left|\left\langle\Sigma_i E_i\right \rangle\right|^2=$

Die Zeit gemittelt crossterms$\left\langle E_{i1}.E_{i2}\cos(\phi)\right \rangle$wird auf Null durchschnittlich und schließlich erhalten Sie

$I=\sum I_i$

Daher sehen Sie die Summe aller Intensitäten und kein Beugungsmuster. Wenn die Strahler kohärent sind, sehen Sie das Beugungsmuster auf dem Bildschirm.

Laser-Speckle-Muster ist eine solche Beugung.

Ich hoffe, das wird helfen