En physique, quelle est la durée de la cohérence?

En optique, qui est la branche de la physique traitant de la lumière et de ses propriétés, la longueur de cohérence (CL) est la distance maximale qu'un faisceau de lumière ou un autre phénomène électromagnétique peut parcourir tout en conservant un degré spécifié de cohérence temporelle.La cohérence temporelle fait référence à la forme sinusoïdale d'une onde de propagation et à la capacité de prédire où dans sa phase une onde sera un moment spécifique dans le temps.Si la lumière est cohérente, elle reste en phase avec elle-même.En conséquence, certains textes se réfèrent également au temps de cohérence, qui est la longueur de cohérence divisée par la vitesse de la lumière.

La longueur de cohérence est affectée par de nombreux facteurs: la pureté et la puissance de la lumière utilisée, la longueur d'onde spécifique, la présencede dispersion et de diffraction potentielles.Bien que le terme longueur de cohérence soit principalement utilisé en optique, de nombreux concepts d'optique ont été généralisés à toute situation impliquant la propagation des ondes, telles que les ondes radio, les ondes sonores et les ondes de compression.Il est également utilisé dans les discussions sur la supraconductivité, peut-être parce que les électrons peuvent également être considérés comme des ondes dans certaines conditions.

Une application significative de la longueur de cohérence est l'holographie, l'enregistrement et la recréation d'images tridimensionnelles.L'holographie fonctionne en capturant l'interaction entre deux faisceaux laser mdash;un faisceau de référence et un faisceau d'objet.La longueur de cohérence du laser utilisé est la différence de chemin maximale qui peut être autorisée entre les faisceaux, il sert donc de limite de la profondeur de l'hologramme qui peut être enregistré.Pour un laser au néon d'hélium de cinq milliwatts commun, ce CL est limité à environ 6 à 8 pouces (15,2-20,3 cm).

Une autre application de la longueur de cohérence est dans les télécommunications, la transmission de messages sur un signal électromagnétique.Ici, le CL est la distance maximale qu'un message peut être envoyé sans être en quelque sorte relayé.Pour les ondes radio, la longueur peut être approximée en divisant la vitesse de la lumière à travers ce milieu par la bande passante du signal.L'interférence, la dispersion et la diffraction peuvent réduire cette plage.Pour les communications optiques, le CL est directement proportionnel au carré de la longueur d'onde centrale de la source et inversement proportionnel à l'indice de réfraction du milieu utilisé et à la largeur spectrale du signal.