Atšķirība starp monohromatisko un koherento gaismu

Monohromatiska gaisma pret koherentu gaismu
 

Monohromatiskā gaisma un koherentā gaisma ir divas tēmas, kuras apspriež mūsdienu gaismas teorijā. Šīm idejām ir liela nozīme tādās jomās kā LASER tehnoloģija, spektrofotometrija un spektrometrija, akustika, neirozinātne un pat kvantu mehānika. Šajā rakstā mēs apspriedīsim, kas ir koherentā un monohromatiskā gaisma, to definīcijas, koherentās gaismas un monohromatiskās gaismas līdzības un atšķirības.

Vienkrāsains gaisma

Termins “mono” attiecas uz atsevišķu objektu vai subjektu. Termins “hroms” attiecas uz krāsām. Termins “vienkrāsains” ir atsauce uz vienu krāsu. Lai saprastu monohromatisko, vispirms ir jāsaprot elektromagnētiskais spektrs. Elektromagnētiskie viļņi tiek klasificēti vairākos reģionos pēc to enerģijas. Daži no tiem ir rentgena, ultravioletie, infrasarkanie, redzamie un radioviļņi. Viss, ko mēs redzam, ir redzams elektromagnētiskā spektra redzamā apgabala dēļ. Spektrs ir elektromagnētisko staru intensitātes un enerģijas lielums. Enerģiju var attēlot arī viļņa garumā vai frekvencē. Nepārtraukts spektrs ir spektrs, kurā visiem izvēlētā reģiona viļņu garumiem ir intensitāte. Ideāla balta gaisma ir nepārtraukts spektrs virs redzamā apgabala. Jāatzīmē, ka praksē praktiski nav iespējams iegūt perfektu nepārtrauktu spektru. Absorbcijas spektrs ir spektrs, kas iegūts pēc nepārtraukta spektra nosūtīšanas caur kādu materiālu. Emisijas spektrs ir spektrs, kas iegūts pēc nepārtrauktā spektra noņemšanas pēc elektronu ierosmes absorbcijas spektrā.

Absorbcijas spektrs un emisijas spektrs ir ļoti noderīgi materiālu ķīmisko sastāvu atrašanā. Vielas absorbcijas vai emisijas spektrs ir unikāls. Tā kā kvantu teorija liek domāt, ka enerģijai jābūt kvantētai, fotona frekvence nosaka fotona enerģiju. Tā kā enerģija ir diskrēta, frekvence nav nepārtraukta mainīgā lielums. Frekvence faktiski ir diskrēts mainīgais. Fotona gadījuma krāsu uz acs nosaka fotona enerģija. Staru, kurā ir tikai vienas frekvences fotoni, sauc par monohromatisku staru. Šāds stars izstaro fotonu staru, kas ir vienādas krāsas, tādējādi iegūstot terminu “monohromatisks”.

Saskaņota gaisma

Saskaņotība ir gaismas īpašība, kas ļauj viļņiem veidot īslaicīgus vai nekustīgus traucējumus. Saskaņotība tiek definēta diviem viļņiem. Ja divi viļņi ir monohromatiski (ar vienādu viļņa garumu) un ir vienā fāzē, šos divus viļņus definē kā koherentus viļņus. Avoti, kas rada šādus viļņus, ir zināmi kā sakarīgi avoti. Šādus viļņus var izmantot, lai pētītu optiskā ceļa raksturlielumus. Tas tiek darīts, nosūtot vienu staru pa vēlamo ceļu, bet otru - kā kontroles pārbaudi.