Was ist in der Physik Kohärenzlänge?
In der Optik, der Zweig der Physik, die sich mit Licht und seinen Eigenschaften befasst, ist die Kohärenzlänge (CL) der maximale Abstand, den ein Lichtstrahl oder ein anderes elektromagnetisches Phänomen bewegen kann und gleichzeitig einen bestimmten Grad an zeitlicher Kohärenz aufrechterhalten kann. Die zeitliche Kohärenz bezieht sich auf die Sinusform einer sich ausbreitenden Welle und die Fähigkeit, vorherzusagen, wo in ihrer Phase eine Welle ein bestimmter Zeitmoment ist. Wenn das Licht kohärent ist, bleibt es in Phase mit sich selbst. Infolgedessen beziehen sich einige Texte auch auf die Kohärenzzeit, die die Kohärenzlänge geteilt durch die Lichtgeschwindigkeit. Obwohl der Begriff "Kohärenzlänge" hauptsächlich in der Optik verwendet wird, wurden viele der Konzepte der Optik auf jede Situation verallgemeinert, bei der die Ausbreitung von Wellen wie Radiowellen, Klangwellen und Kompressionswellen ausgebaut wurde.Es wird auch in Diskussionen über die Superkonformität verwendet, möglicherweise weil Elektronen auch unter bestimmten Bedingungen als Wellen angesehen werden können.
Eine signifikante Anwendung der Kohärenzlänge ist die Holographie, die Aufzeichnung und Erholung von dreidimensionalen Bildern. Holographie funktioniert, indem die Wechselwirkung zwischen zwei Laserstrahlen erfasst wird - einem Referenzstrahl und einem Objektstrahl. Die Kohärenzlänge des verwendeten Lasers ist die maximale Pfaddifferenz, die zwischen den Strahlen zulässig ist, sodass sie als Grenze für die Tiefe des Hologramms dient, die aufgezeichnet werden kann. Für einen gemeinsamen Fünf-Milliwatt-Helium-Neonlaser ist dieser CL auf 15,2 bis 20,3 cm (ca. 15,2 bis 20,3 cm) begrenzt.
Eine weitere Anwendung der Kohärenzlänge ist die Telekommunikation, die Übertragung von Nachrichten über ein elektromagnetisches Signal. Hier ist der CL die maximale Entfernung, die eine Nachricht gesendet werden kann, ohne irgendwie weitergeleitet zu werden. Für RadioWellen können die Länge angenähert werden, indem die Lichtgeschwindigkeit durch die Bandbreite des Signals durch dieses Medium unterteilt wird. Störungen, Dispersion und Beugung können diesen Bereich verringern. Für die optische Kommunikation ist der CL direkt proportional zum Quadrat der zentralen Wellenlänge der Quelle und umgekehrt proportional zum Brechungsindex des verwendeten Mediums und der Spektralbreite des Signals.
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