Kluczowa różnica między koherencją czasową i przestrzenną polega na tym, że koherencja czasowa opisuje korelację między falami obserwowanymi w różnych momentach w czasie, podczas gdy koherencja przestrzenna odnosi się do korelacji między falami w różnych punktach przestrzeni, które są albo boczne lub podłużne.
Koherencja to ważne zjawisko, które odnosi się do dwóch źródeł fal, które są spójne, jeśli ich częstotliwość i kształt fali są identyczne. Możemy opisać właściwość koherencji jako idealną właściwość fal, która może umożliwiać stacjonarną interferencję. Ogólnie rzecz biorąc, koherencja opisuje korelację między fizycznymi wielkościami pojedynczej fali lub między niektórymi falami lub pakietami fal.
Co to jest spójność czasowa?
Koherencję czasową można zdefiniować jako miarę średniej korelacji między wartością fali a nią samą, opóźnioną o T (okres oscylacji fali) w dowolnej parze razy. Spójność czasową można wykorzystać do opisania, jak monochromatyczne może być źródło. Innymi słowy, opisuje sposób, w jaki fala może interferować ze sobą przez pewien czas. Opóźnienie tej fali, po którym faza lub amplituda może znacznie odbiegać, nazywa się czasem koherencji lub „Tc”.
Rysunek 01: Amplituda fali (z uwzględnieniem pojedynczej częstotliwości w funkcji czasu „t”)
Ponadto, gdy opóźnienie jest w stanie T=0, stopień koherencji staje się doskonały. Jednak ma tendencję do znacznego spadku, gdy opóźnienie przekracza T=Tc. Ponadto innym ważnym terminem jest długość koherencji, w skrócie Lc. Można to opisać jako odległość, na jaką pokonuje fala w okresie czasu Tc. Musimy być ostrożni, aby nie pomylić czasu koherencji z czasem trwania sygnału, a także długości koherencji z obszarem koherencji.
Co to jest spójność przestrzenna?
Spójność przestrzenną można zdefiniować jako korelację krzyżową między dwoma punktami na fali przez cały czas. W przypadku niektórych systemów, takich jak fale wodne lub optyka, możemy zaobserwować rozszerzenie stanu falowego na jeden lub dwa wymiary. Ta właściwość koherencji przestrzennej może być wykorzystana do opisania zdolności dwóch punktów w przestrzeni o nazwach X1 i X2 (w zasięgu fali) do interferencji przy uśrednianiu w czasie.
Na przykład, jeśli istnieje tylko jedna wartość dla fali o amplitudzie na nieskończonej długości, możemy powiedzieć, że jest ona doskonale spójna przestrzennie. Ważnym pojęciem dotyczącym spójności przestrzennej jest obszar koherencji, określany skrótem Ac. To zakres separacji pomiędzy dwoma punktami, nad którymi występuje znacząca interferencja, określa średnicę koherencji. Możemy powiedzieć, że Ac jest odpowiednim typem koherencji, który jest odpowiedni dla interferometru Younga z podwójną szczeliną. Co więcej, koncepcja ta jest przydatna w systemach obrazowania optycznego i, co ważniejsze, w różnych typach teleskopów astronomicznych. Co więcej, niektórzy ludzie używają koherencji przestrzennej w odniesieniu do widoczności w obecności stanu podobnego do fali, który jest połączony z przestrzennie przesuniętą kopią samego siebie.
Jaka jest różnica między spójnością czasową a przestrzenną?
Kluczowa różnica między koherencją czasową i przestrzenną polega na tym, że koherencja czasowa opisuje korelację między falami obserwowanymi w różnych momentach w czasie, podczas gdy koherencja przestrzenna odnosi się do korelacji między falami w różnych punktach przestrzeni, które są albo boczne lub podłużne.
Poniższa tabela podsumowuje różnicę między spójnością czasową i przestrzenną.
Podsumowanie – spójność czasowa a przestrzenna
Kluczowa różnica między koherencją czasową i przestrzenną polega na tym, że koherencja czasowa opisuje korelację między falami obserwowanymi w różnych momentach w czasie, podczas gdy koherencja przestrzenna odnosi się do korelacji między falami w różnych punktach przestrzeni, które są albo boczne lub podłużne.
