Kas ir koherences garums fizikā?

Optikā, kas ir fizikas nozare, kas nodarbojas ar gaismu un tās īpašībām, koherences garums (CL) ir maksimālais attālums, ko gaismas stars vai cita elektromagnētiska parādība var pārvietoties, vienlaikus saglabājot noteiktu laika koherences pakāpi. Temporālā koherence attiecas uz izplatoša viļņa sinusa formu un spēju paredzēt, kurā fāzē vilnis būs noteiktā laika momentā. Ja gaisma ir koherenta, tā paliek fāzē ar sevi. Rezultātā daži teksti attiecas arī uz koherences laiku, kas ir koherences garums, kas dalīts ar gaismas ātrumu.

Koherences garumu ietekmē daudzi faktori: izmantotās gaismas tīrība un jauda, ​​īpašais viļņa garums, potenciālās dispersijas un difrakcijas klātbūtne. Lai gan terminu “koherences garums” galvenokārt izmanto optikā, daudzi optikas jēdzieni ir vispārināti attiecībā uz jebkuru situāciju, kas saistīta ar viļņu izplatīšanos, piemēram, radioviļņiem, skaņas viļņiem un kompresijas viļņiem. To izmanto arī diskusijās par supravadītspēju, iespējams, tāpēc, ka elektronus noteiktos apstākļos var uzskatīt arī par viļņiem.

Viens nozīmīgs koherences garuma pielietojums ir hologrāfija, trīsdimensiju attēlu ierakstīšana un atjaunošana. Hologrāfija darbojas, tverot mijiedarbību starp diviem lāzera stariem — atskaites staru un objekta staru. Izmantotā lāzera koherences garums ir maksimālā pieļaujamā ceļa atšķirība starp stariem, tāpēc tas kalpo kā ierobežojums ierakstāmās hologrammas dziļumam. Parastajam piecu milivatu hēlija neona lāzeram šis CL ir ierobežots līdz aptuveni 6–8 collām (15.2–20.3 cm).

Vēl viens koherences garuma pielietojums ir telekomunikācijās, ziņojumu pārraide pa elektromagnētisko signālu. Šeit CL ir maksimālais attālums, kādā ziņojumu var nosūtīt, kaut kā nepārsūtot. Radioviļņiem garumu var tuvināt, dalot gaismas ātrumu caur šo vidi ar signāla joslas platumu. Traucējumi, dispersija un difrakcija var samazināt šo diapazonu. Optiskajiem sakariem CL ir tieši proporcionāls avota centrālā viļņa garuma kvadrātam un apgriezti proporcionāls izmantotās vides refrakcijas indeksam un signāla spektrālajam platumam.