Was ist in der Physik Kohärenzlänge?

In der Optik, dem Zweig der Physik, der 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 temporale Kohärenz bezieht sich auf die Sinusform einer sich ausbreitenden Welle und die Fähigkeit, vorherzusagen, wo in ihrer Phase eine Welle ein bestimmter Zeitpunkt 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.

Kohärenzlänge wird durch viele Faktoren beeinflusst: die Reinheit und Kraft des verwendeten Lichts, der spezifischen Wellenlänge, der Anwesenheit, das Vorhandenseinpotenzieller Dispersion und Beugung.Obwohl der Begriff Kohärenzlänge hauptsächlich in der Optik verwendet wird, wurden viele der Optionen der Optik auf jede Situation verallgemeinert, bei der Wellen ausbreitet, wie Funkwellen, Schallwellen und Kompressionswellen.Es wird auch in Diskussionen über die Superkonformität verwendet, möglicherweise weil Elektronen unter bestimmten Bedingungen auch als Wellen angesehen werden können.

Eine signifikante Anwendung der Kohärenzlänge ist die Holographie, die Aufzeichnung und Erholung dreidimensionaler Bilder.Holographiewerke erfassen die Wechselwirkung zwischen zwei Laserstrahlen und Mdash;ein Referenzstrahl und ein 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, dass eine Nachricht gesendet werden kann, ohne irgendwie weitergeleitet zu werden.Bei Funkwellen kann die Länge durch Teilen der Lichtgeschwindigkeit durch die Bandbreite des Signals angenähert werden.Interferenz, 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.