W fizyce, jaka jest długość spójności?
W optyce, która jest gałęzią fizyki zajmującą się światłem i jego właściwościami, długość koherencji (CL) to maksymalna odległość, jaką może pokonać promień światła lub inne zjawisko elektromagnetyczne, zachowując przy tym określony stopień spójności czasowej. Koherencja czasowa odnosi się do sinusoidalnego kształtu fali rozchodzącej się i zdolności do przewidywania, gdzie w jej fazie fala będzie określonym momentem w czasie. Jeśli światło jest spójne, pozostaje w fazie ze sobą. W rezultacie niektóre teksty odnoszą się również do czasu koherencji, który jest długością koherencji podzieloną przez prędkość światła.
Na długość koherencji ma wpływ wiele czynników: czystość i moc zastosowanego światła, konkretna długość fali, obecność potencjalnej dyspersji i dyfrakcji. Chociaż termin „długość koherencji” jest stosowany przede wszystkim w optyce, wiele koncepcji z optyki uogólniono na każdą sytuację związaną z propagacją fal, takich jak fale radiowe, fale dźwiękowe i fale kompresji. Jest również stosowany w dyskusjach nadprzewodnictwa, być może dlatego, że elektrony mogą być również postrzegane jako fale w określonych warunkach.
Jednym znaczącym zastosowaniem długości koherencji jest holografia, rejestrowanie i odtwarzanie trójwymiarowych obrazów. Holografia polega na uchwyceniu interakcji między dwiema wiązkami lasera - wiązką odniesienia i wiązką obiektu. Długość koherencji zastosowanego lasera jest maksymalną różnicą ścieżki, jaka może być dozwolona między wiązkami, więc służy jako ograniczenie głębokości hologramu, który można zarejestrować. W przypadku powszechnego pięciomiliwatowego lasera z helem neon ten CL jest ograniczony do około 6-8 cali (15,2-20,3 cm).
Innym zastosowaniem długości koherencji jest telekomunikacja, transmisja wiadomości za pomocą sygnału elektromagnetycznego. Tutaj CL to maksymalna odległość, na jaką wiadomość może zostać wysłana bez jakiejkolwiek transmisji. W przypadku fal radiowych długość można oszacować, dzieląc prędkość światła przez to medium przez szerokość pasma sygnału. Zakłócenia, dyspersja i dyfrakcja mogą zmniejszyć ten zakres. W przypadku komunikacji optycznej CL jest wprost proporcjonalny do kwadratu środkowej długości fali źródła i odwrotnie proporcjonalny do współczynnika załamania światła używanego medium i szerokości widmowej sygnału.