En física, ¿qué es la longitud de coherencia?
En óptica, que es la rama de la física que se ocupa de la luz y sus propiedades, la longitud de coherencia (CL) es la distancia máxima que puede recorrer un haz de luz u otro fenómeno electromagnético mientras se mantiene un grado específico de coherencia temporal. La coherencia temporal se refiere a la forma sinusoidal de una onda que se propaga y a la capacidad de predecir en qué fase de la onda habrá un momento específico en el tiempo. Si la luz es coherente, permanece en fase consigo misma. Como resultado, algunos textos también se refieren al tiempo de coherencia, que es la longitud de coherencia dividida por la velocidad de la luz.
La longitud de la coherencia se ve afectada por muchos factores: la pureza y el poder de la luz que se utiliza, la longitud de onda específica, la presencia de dispersión potencial y difracción. Aunque el término "longitud de coherencia" se usa principalmente en óptica, muchos de los conceptos de óptica se han generalizado a cualquier situación que implique la propagación de ondas, como ondas de radio, ondas de sonido y ondas de compresión. También se usa en discusiones sobre la superconductividad, posiblemente porque los electrones también pueden verse como ondas bajo ciertas condiciones.
Una aplicación significativa de la longitud de coherencia es la holografía, el registro y la recreación de imágenes tridimensionales. La holografía funciona capturando la interacción entre dos rayos láser: un haz de referencia y un haz de objeto. La longitud de coherencia del láser utilizado es la diferencia de trayectoria máxima que se puede permitir entre los haces, por lo que sirve como límite en la profundidad del holograma que se puede grabar. Para un láser común de neón de helio de cinco milivatios, este CL está limitado a aproximadamente 6-8 pulgadas (15.2-20.3 cm).
Otra aplicación de la longitud de coherencia es en telecomunicaciones, la transmisión de mensajes a través de una señal electromagnética. Aquí el CL es la distancia máxima que se puede enviar un mensaje sin ser retransmitido de alguna manera. Para las ondas de radio, la longitud se puede aproximar dividiendo la velocidad de la luz a través de ese medio por el ancho de banda de la señal. La interferencia, la dispersión y la difracción pueden reducir este rango. Para comunicaciones ópticas, el CL es directamente proporcional al cuadrado de la longitud de onda central de la fuente e inversamente proporcional al índice de refracción del medio que se utiliza y el ancho espectral de la señal.