Het belangrijkste verschil tussen temporele en ruimtelijke coherentie is dat temporele coherentie de correlatie beschrijft tussen golven die op verschillende momenten in de tijd worden waargenomen, terwijl ruimtelijke coherentie verwijst naar de correlatie tussen golven op verschillende punten in de ruimte, die ofwel lateraal zijn of longitudinaal.
Coherentie is een belangrijk fenomeen dat verwijst naar twee golfbronnen die coherent zijn als hun frequentie en golfvorm identiek zijn. We kunnen de eigenschap coherentie omschrijven als een ideale eigenschap van golven die stationaire interferentie mogelijk maken. Over het algemeen beschrijft coherentie de correlatie tussen fysieke hoeveelheden van een enkele golf of tussen sommige waver of wave-pakketten.
Wat is temporele coherentie?
Temporale coherentie kan worden gedefinieerd als de maat voor de gemiddelde correlatie tussen de waarde van een golf en zichzelf, vertraagd met T (tijdsperiode van oscillatie van de golf) op elk paar tijden. Temporele coherentie kan worden gebruikt om te beschrijven hoe monochromatisch een bron kan zijn. Met andere woorden, het beschrijft de manier waarop een golf zichzelf gedurende een bepaalde tijdsperiode kan verstoren. De vertraging van deze golf waarover de fase of de amplitude een aanzienlijke hoeveelheid kan afdwalen, wordt de coherentietijd of "Tc" genoemd.
Figuur 01: De amplitude van een golf (rekening houdend met een enkele frequentie als functie van de tijd "t")
Verder, wanneer de vertraging de toestand T=0 heeft, wordt de mate van coherentie perfect. Het heeft echter de neiging aanzienlijk te dalen wanneer de vertraging T=Tc overschrijdt. Bovendien is een andere belangrijke term coherentielengte, afgekort als Lc. Dit kan worden omschreven als de afstand die de golf aflegt in de tijdsperiode van Tc. We moeten voorzichtig zijn om verwarring te voorkomen tussen de coherentietijd met de tijdsduur van het signaal en ook de coherentielengte met het coherentiegebied.
Wat is ruimtelijke samenhang?
Ruimtelijke samenhang kan worden gedefinieerd als de kruiscorrelatie tussen twee punten in een golf voor alle tijden. Voor sommige systemen, zoals watergolven of optica, kunnen we de uitbreiding van de golfachtige toestand over één of twee dimensies waarnemen. Deze eigenschap van ruimtelijke coherentie kan worden gebruikt om het vermogen te beschrijven van twee punten in de ruimte genaamd X1 en X2 (in de omvang van een golf) om te interfereren wanneer ze over de tijd worden gemiddeld.
Als er bijvoorbeeld maar één waarde is voor een golf met een amplitude over een oneindige lengte, kunnen we zeggen dat deze perfect ruimtelijk coherent is. Een belangrijke term met betrekking tot ruimtelijke coherentie is het coherentiegebied, dat wordt afgekort als Ac. Het is het scheidingsbereik tussen twee van de punten waarover een significante interferentie bestaat, die de diameter van de coherentie definieert. We kunnen zeggen dat Ac het relevante type coherentie is dat geschikt is voor Young's interferometer met dubbele spleet. Bovendien is dit concept bruikbaar in optische beeldvormingssystemen en, belangrijker nog, in verschillende soorten astronomietelescopen. Bovendien gebruiken sommige mensen ruimtelijke coherentie om te verwijzen naar de zichtbaarheid in de aanwezigheid van een golfachtige toestand die in combinatie is met een ruimtelijk verschoven kopie van zichzelf.
Wat is het verschil tussen temporele en ruimtelijke coherentie?
Het belangrijkste verschil tussen temporele en ruimtelijke coherentie is dat temporele coherentie de correlatie beschrijft tussen golven die op verschillende momenten in de tijd worden waargenomen, terwijl ruimtelijke coherentie verwijst naar de correlatie tussen golven op verschillende punten in de ruimte, die ofwel lateraal zijn of longitudinaal.
De volgende tabel vat het verschil tussen temporele en ruimtelijke coherentie samen.
Samenvatting – Tijdelijke versus ruimtelijke samenhang
Het belangrijkste verschil tussen temporele en ruimtelijke coherentie is dat temporele coherentie de correlatie beschrijft tussen golven die op verschillende momenten in de tijd worden waargenomen, terwijl ruimtelijke coherentie verwijst naar de correlatie tussen golven op verschillende punten in de ruimte, die ofwel lateraal zijn of longitudinaal.
