In fisica, cos'è la lunghezza della coerenza?
In ottica, che è il ramo della fisica che si occupa di luce e delle sue proprietà, la lunghezza della coerenza (CL) è la distanza massima che un raggio di luce o altro fenomeno elettromagnetico può viaggiare pur mantenendo un grado specificato di coerenza temporale.La coerenza temporale si riferisce alla forma seno di un'onda di propagazione e alla capacità di prevedere dove nella sua fase un'onda sarà un momento specifico nel tempo.Se la luce è coerente, rimane in fase con se stessa.Di conseguenza, alcuni testi si riferiscono anche al tempo di coerenza, che è la lunghezza di coerenza divisa per la velocità della luce.
La lunghezza della coerenza è influenzata da molti fattori: la purezza e la potenza della luce utilizzata, la lunghezza d'onda specifica, la presenzadi potenziale dispersione e diffrazione.Sebbene il termine lunghezza di coerenza sia utilizzato principalmente in ottica, molti dei concetti dell'ottica sono stati generalizzati a qualsiasi situazione che coinvolga la propagazione delle onde, come onde radio, onde sonore e onde di compressione.Viene anche utilizzato nelle discussioni sulla superconduttività, probabilmente perché gli elettroni possono anche essere visti come onde in determinate condizioni.
Un'applicazione significativa della lunghezza della coerenza è l'olografia, la registrazione e la ricreazione di immagini tridimensionali.Olography funziona catturando l'interazione tra due raggi laser e mdash;un raggio di riferimento e un raggio di oggetti.La lunghezza della coerenza del laser utilizzato è la differenza massima del percorso che può essere consentita tra i raggi, quindi funge da limite alla profondità dell'ologramma che può essere registrato.Per un laser al neon elio da cinque milliwatt comune, questo CL è limitato a circa 6-8 pollici (15,2-20,3 cm).
Un'altra applicazione della lunghezza della coerenza è nelle telecomunicazioni, la trasmissione di messaggi su un segnale elettromagnetico.Qui il CL è la distanza massima che un messaggio può essere inviato senza essere in qualche modo trasmesso.Per le onde radio, la lunghezza può essere approssimata dividendo la velocità della luce attraverso quel mezzo per la larghezza di banda del segnale.Interferenza, dispersione e diffrazione possono ridurre questo intervallo.Per le comunicazioni ottiche, il CL è direttamente proporzionale al quadrato della lunghezza d'onda centrale della sorgente e inversamente proporzionale all'indice di rifrazione del mezzo utilizzato e alla larghezza spettrale del segnale.