Monokromatikus fény és koherens fény
A monokromatikus fény és a koherens fény két téma, amelyet a modern fényelmélet tárgyal. Ezek az elképzelések nagy szerepet játszanak olyan területeken, mint a LASER technológia, a spektrofotometria és a spektrometria, az akusztika, az idegtudomány és még a kvantummechanika is. Ebben a cikkben azt fogjuk megvitatni, hogy mi a koherens és monokromatikus fény, azok meghatározása, a koherens és a monokromatikus fény hasonlóságai és különbségei.
Monokromatikus fény
A „mono” kifejezés egyetlen tárgyra vagy alanyra utal. A „króm” kifejezés színekre utal. A „monokróm” kifejezés egyetlen színre utal. A monokromatikus megértéséhez először meg kell értenünk az elektromágneses spektrumot. Az elektromágneses hullámokat energiájuk szerint több régióba sorolják. A röntgensugarak, ultraibolya, infravörös, látható, rádióhullámok csak néhányat említenek közülük. Minden, amit látunk, az elektromágneses spektrum látható tartományának köszönhetően látható. A spektrum az intenzitás és az elektromágneses sugarak energiája közötti diagram. Az energia hullámhosszban vagy frekvenciában is ábrázolható. A folytonos spektrum olyan spektrum, amelyben a kiválasztott régió összes hullámhosszának intenzitása van. A tökéletes fehér fény folyamatos spektrum a látható régió felett. Meg kell jegyezni, hogy a gyakorlatbangyakorlatilag lehetetlen tökéletes folyamatos spektrumot elérni. Abszorpciós spektrum az a spektrum, amelyet akkor kapunk, ha folytonos spektrumot küldünk valamilyen anyagon keresztül. Az emissziós spektrum az a spektrum, amelyet a folyamatos spektrum eltávolítása után kapunk, miután az elektronokat gerjesztjük az abszorpciós spektrumban.
Az abszorpciós spektrum és az emissziós spektrum nagyon hasznos az anyagok kémiai összetételének megállapításához. Az anyag abszorpciós vagy emissziós spektruma egyedülálló az anyagra. Mivel a kvantumelmélet szerint az energiát kvantálni kell, a foton frekvenciája határozza meg a foton energiáját. Mivel az energia diszkrét, a frekvencia nem folyamatos változó. A frekvencia valójában diszkrét változó. A szemre beeső foton színét a foton energiája határozza meg. A csak egyetlen frekvenciájú fotonokat tartalmazó fénysugarat monokromatikus sugárnak nevezzük. Egy ilyen sugár fotonnyalábot hordoz, amelyek azonos színűek, így kapják a „monokromatikus” kifejezést.
Koherens fény
Az koherencia a fény olyan tulajdonsága, amely lehetővé teszi a hullámok számára, hogy ideiglenes vagy álló interferencia mintákat alkossanak. A koherenciát két hullámra definiálják. Ha két hullám monokromatikus (azonos hullámhosszú) és azonos fázisú, akkor ezt a két hullámot koherens hullámként definiáljuk. Az ilyen hullámokat generáló forrásokat koherens forrásoknak nevezzük. Ilyen hullámok felhasználhatók az optikai út jellemzőinek tanulmányozására. Ez úgy történik, hogy az egyik sugarat elküldi a kívánt útvonalon, a másikat pedig kontrollvizsgálatként.
Mi a különbség a koherens és a monokromatikus fény között?
• A koherens fénynek azonos fázissal és frekvenciával kell rendelkeznie. A monokromatikus fénynek csak azonos frekvenciával kell rendelkeznie.
• A koherens forrás mindig monokromatikus, míg a monokromatikus forrás koherens forrás lehet vagy nem.
• Két különálló forrás gyakorlatilag monokromatikus forrásként használható, de a koherencia érdekében két, egyetlen monokromatikus forrásból tervezett virtuális forrást kell használni.
