Koherens (fysik)

Från Wikipedia
Hoppa till: navigering, sök

Koherens är en egenskap hos vågor som beskriver hur väl en vågs fas korrelerar över hela vågen (autokorrelation) eller med en annan vågs fas. Vill man alltså diskutera detta kvantitativt så pratar man om en vågs koherensgrad. Man skiljer mellan tidskoherens (longitudinell koherens) och rumslig (spatiell) koherens, alltså koherensgraden längs utbredningsriktningen respektive vinkelrätt därtill.

Longitudinell koherens[redigera | redigera wikitext]

Vågor som har en hög grad av tidskoherens (stor koherenslängd) har konstant frekvens (monokromatisk) över en lång tid och har samma fas d.v.s. alla vågtoppar är maximala i samma punkt. Laser är ett ljus som är koherent.

Koherensen är inte samma sak som våglängdens monokromacitet. Exempelvis kan det röda ljuset vara monokromatiskt men ändå inkoherent, eftersom vågorna är i slumpvisa faser. Egentligen har alla inkoherenta vågor en mycket smal dispersion i dess Fouriertransformation. Men den kan inte vara för smal, eftersom ljuset då skulle vara koherent. Vitt ljus är alltid inkoherent; dels för att vågornas faser skiljer sig åt, dels för att vitt ljus består av strålning med många olika våglängder.

Sine waves same phase.png

a) Vågorna är både i fas och av samma frekvens (koherent monokromatiskt)

Sine waves different phase.png

b) Vågorna har samma frekvens men olika faser (monokromatiskt)

Sine waves different frequencies.png

c) Vågorna har olika faser och olika frekvenser (inkoherent)