En física, ¿qué es la longitud de coherencia?
En la óptica, que es la rama de la física que trata con la luz y sus propiedades, la longitud de coherencia (CL) es la distancia máxima que un haz de luz u otro fenómeno electromagnético puede viajar mientras mantiene un grado específico de coherencia temporal. La coherencia temporal se refiere a la forma sinusoidal de una onda de propagación y la capacidad de predecir dónde en su fase una onda será 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 coherencia se ve afectada por muchos factores: la pureza y el poder de la luz que se usa, la longitud de onda específica, la presencia de potencial dispersión y difracción. Aunque el término "longitud de coherencia" se usa principalmente en la óptica, muchos de los conceptos de la óptica se han generalizado a cualquier situación que involucre la propagación de ondas, como ondas de radio, ondas de sonido y ondas de compresión.También se usa en discusiones de superconductividad, posiblemente porque los electrones también se pueden ver como ondas bajo ciertas condiciones.
Una aplicación significativa de la longitud de coherencia es la holografía, la grabación y la recreación de imágenes tridimensionales. La holografía funciona capturando la interacción entre dos vigas láser: un haz de referencia y un haz de objeto. La longitud de coherencia del láser utilizado es la diferencia de ruta máxima que se puede permitir entre las vigas, por lo que sirve como un límite en la profundidad del holograma que se puede registrar. Para un láser común de neón de helio de cinco miliwatt, este CL se limita a aproximadamente 6-8 pulgadas (15.2-20.3 cm).
Otra aplicación de la longitud de coherencia está 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 transmitido de alguna manera. Por radioOndas, 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 las 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 usa y el ancho espectral de la señal.