Klíčový rozdíl mezi časovou a prostorovou koherencí spočívá v tom, že časová koherence popisuje korelaci mezi vlnami, které jsou pozorovány v různých okamžicích v čase, zatímco prostorová koherence se týká korelace mezi vlnami v různých bodech prostoru, které jsou buď boční nebo podélné.
Koherence je důležitý jev, který označuje dva zdroje vln, které jsou koherentní, pokud jsou jejich frekvence a tvar vlny identické. Vlastnost koherence můžeme popsat jako ideální vlastnost vln, která může umožnit stacionární interferenci. Obecně koherence popisuje korelaci mezi fyzikálními veličinami jedné vlny nebo mezi některými vlnami nebo vlnovými pakety.
Co je to časová soudržnost?
Časová koherence může být definována jako míra průměrné korelace mezi hodnotou vlny a sebou samým, zpožděná o T (časová perioda oscilace vlny) v libovolném páru časů. Časovou koherenci lze použít k popisu toho, jak monochromatický může být zdroj. Jinými slovy, popisuje způsob, jakým může vlna interferovat sama se sebou po určitou dobu. Zpoždění této vlny, za které se fáze nebo amplituda může výrazněji pohybovat, se nazývá koherenční čas nebo „Tc“.
Obrázek 01: Amplituda vlny (s uvažováním jedné frekvence jako funkce času „t“)
Když je zpoždění ve stavu T=0, stupeň koherence se stává dokonalým. Má však tendenci výrazně klesat, když zpoždění přejde T=Tc. Dalším důležitým pojmem je koherenční délka, zkráceně Lc. To lze popsat jako vzdálenost, na kterou vlna urazí za časový úsek Tc. Musíme být opatrní, abychom se vyhnuli záměně mezi dobou koherence s dobou trvání signálu a také délkou koherence s oblastí koherence.
Co je prostorová koherence?
Prostorová koherence může být definována jako vzájemná korelace mezi dvěma body ve vlně pro všechny časy. U některých systémů, jako jsou vodní vlny nebo optika, můžeme pozorovat rozšíření vlnovitého stavu přes jeden nebo dva rozměry. Tato vlastnost prostorové koherence může být použita k popisu schopnosti dvou bodů v prostoru pojmenovaných X1 a X2 (v rozsahu vlny) interferovat při zprůměrování v čase.
Pokud například existuje pouze jedna hodnota pro vlnu s amplitudou po nekonečné délce, můžeme říci, že je dokonale prostorově koherentní. Důležitým pojmem prostorové koherence je oblast koherence, která se označuje zkratkou Ac. Je to rozsah oddělení mezi dvěma body, nad nimiž dochází k významné interferenci, který definuje průměr koherence. Můžeme říci, že Ac je relevantní typ koherence, který je vhodný pro Youngův dvouštěrbinový interferometr. Navíc je tento koncept užitečný v optických zobrazovacích systémech a, což je důležitější, v různých typech astronomických dalekohledů. Kromě toho někteří lidé používají prostorovou koherenci k označení viditelnosti v přítomnosti vlnovitého stavu, který je v kombinaci s prostorově posunutou kopií sebe sama.
Jaký je rozdíl mezi časovou a prostorovou soudržností?
Klíčový rozdíl mezi časovou a prostorovou koherencí spočívá v tom, že časová koherence popisuje korelaci mezi vlnami, které jsou pozorovány v různých okamžicích v čase, zatímco prostorová koherence se týká korelace mezi vlnami v různých bodech prostoru, které jsou buď boční nebo podélné.
Následující tabulka shrnuje rozdíl mezi časovou a prostorovou koherencí.
Shrnutí – Časová vs. prostorová soudržnost
Klíčový rozdíl mezi časovou a prostorovou koherencí spočívá v tom, že časová koherence popisuje korelaci mezi vlnami, které jsou pozorovány v různých okamžicích v čase, zatímco prostorová koherence se týká korelace mezi vlnami v různých bodech prostoru, které jsou buď boční nebo podélné.
