Monochromatisch licht versus coherent licht
Monochromatisch licht en coherent licht zijn twee onderwerpen die worden besproken in de moderne lichttheorie. Deze ideeën spelen een grote rol op gebieden als LASER-technologie, spectrofotometrie en spectrometrie, akoestiek, neurowetenschappen en zelfs kwantummechanica. In dit artikel gaan we bespreken wat coherent en monochromatisch licht is, hun definities, de overeenkomsten en de verschillen tussen coherent licht en monochromatisch licht.
Monochromatisch licht
De term 'mono' verwijst naar een enkelvoudig object of onderwerp. De term "chroom" verwijst naar kleuren. De term "monochroom" verwijst naar een enkele kleur. Om monochromatisch te begrijpen, moet men eerst het elektromagnetische spectrum begrijpen. Elektromagnetische golven worden ingedeeld in verschillende regio's op basis van hun energie. Röntgenstralen, ultraviolet, infrarood, zichtbaar, radiogolven zijn om er maar een paar te noemen. Alles wat we zien wordt gezien door het zichtbare gebied van het elektromagnetische spectrum. Een spectrum is de grafiek van intensiteit versus energie van de elektromagnetische stralen. De energie kan ook worden weergegeven in golflengte of frequentie. Een continu spectrum is een spectrum waarin alle golflengten van het geselecteerde gebied intensiteiten hebben. Het perfecte witte licht is een continu spectrum over het zichtbare gebied. Opgemerkt moet worden dat het in de praktijk vrijwel onmogelijk is om een perfect continu spectrum te verkrijgen. Een absorptiespectrum is het spectrum dat wordt verkregen na het sturen van een continu spectrum door een bepaald materiaal. Een emissiespectrum is het spectrum dat wordt verkregen nadat het continue spectrum is verwijderd na de excitatie van de elektronen in het absorptiespectrum.
Absorptiespectrum en emissiespectrum zijn erg handig bij het vinden van chemische samenstellingen van materialen. Het absorptie- of emissiespectrum van een stof is uniek voor de stof. Omdat de kwantumtheorie suggereert dat de energie gekwantiseerd moet worden, bepa alt de frequentie van het foton de energie van het foton. Omdat energie discreet is, is de frequentie geen continue variabele. Frequentie is eigenlijk een discrete variabele. De kleur van een foton dat op het oog v alt, wordt bepaald door de energie van het foton. Een straal met alleen fotonen van een enkele frequentie staat bekend als een monochromatische straal. Zo'n straal draagt een bundel fotonen, die dezelfde kleur hebben en dus de term "monochromatisch" krijgen.
Coherent Licht
Coherentie is een eigenschap van licht die golven in staat stelt tijdelijke of stationaire interferentiepatronen te vormen. Coherentie is gedefinieerd in twee golven. Als twee golven monochromatisch zijn (met dezelfde golflengte) en dezelfde fase hebben, worden deze twee golven gedefinieerd als coherente golven. Bronnen die dergelijke golven genereren, staan bekend als coherente bronnen. Dergelijke golven kunnen worden gebruikt om de kenmerken van het optische pad te bestuderen. Dit wordt gedaan door de ene straal door het gewenste pad te sturen en de andere als controletest.
Wat is het verschil tussen coherent licht en monochromatisch licht?
• Coherent licht moet dezelfde fase en dezelfde frequentie hebben. Monochromatisch licht hoeft maar dezelfde frequentie te hebben.
• Een coherente bron is altijd monochromatisch, terwijl een monochromatische bron wel of niet een coherente bron kan zijn.
• Twee afzonderlijke bronnen kunnen praktisch als monochromatische bronnen worden gebruikt, maar voor samenhang moeten twee virtuele bronnen worden gebruikt die zijn ontworpen vanuit een enkele monochromatische bron.
