I fysikk, hva er sammenhengslengde?

I optikk, som er grenen av fysikk som arbeider med lys og dens egenskaper, er koherenslengde (CL) den maksimale avstanden som en lysstråle eller annet elektromagnetisk fenomen kan bevege seg, mens du fremdeles opprettholder en spesifikk grad av tidsmessig sammenheng. Temporal koherens refererer til sinusformen på en forplantningsbølge og evnen til å forutsi hvor i sin fase en bølge vil være et spesifikt tidspunkt. Hvis lyset er koherent, forblir det i fase med seg selv. Som et resultat refererer noen tekster også til sammenhengstid, som er koherenslengden delt på lysets hastighet.

Koherenslengden påvirkes av mange faktorer: lysets renhet og kraft, den spesifikke bølgelengden, tilstedeværelsen av potensiell spredning og diffraksjon. Selv om begrepet "koherenslengde" først og fremst brukes i optikk, har mange av begrepene fra optikk blitt generalisert til enhver situasjon som involverer forplantning av bølger, for eksempel radiobølger, lydbølger og kompresjonsbølger. Det brukes også i diskusjoner om superledelse, muligens fordi elektroner også kan sees på som bølger under visse forhold.

En betydelig anvendelse av koherenslengde er holografi, innspilling og gjenskaping av tredimensjonale bilder. Holografi fungerer ved å fange samspillet mellom to laserstråler - en referansestråle og en objektstråle. Koherenslengden på laseren som brukes er den maksimale baneforskjellen som kan tillates mellom bjelkene, så den fungerer som en grense for dybden til hologrammet som kan registreres. For en vanlig heliumneonlaser med fem milliwatt, er denne CL begrenset til 15,2-20,3 cm.

En annen anvendelse av koherenslengde er innen telekommunikasjon, overføring av meldinger over et elektromagnetisk signal. Her er CL den maksimale avstanden som en melding kan sendes uten på en eller annen måte videresendes. For radiobølger kan lengden tilnærmes ved å dele lysets hastighet gjennom dette mediet med båndbredden til signalet. Interferens, spredning og diffraksjon kan redusere dette området. For optisk kommunikasjon er CL direkte proporsjonal med kvadratet av kildens sentrale bølgelengde og omvendt proporsjonal med brytningsindeksen til mediet som blir brukt og spektralbredden til signalet.