Światło monochromatyczne a światło spójne
Światło monochromatyczne i światło spójne to dwa tematy omawiane w ramach współczesnej teorii światła. Idee te odgrywają ważną rolę w takich dziedzinach, jak technologia LASEROWA, spektrofotometria i spektrometria, akustyka, neuronauka, a nawet mechanika kwantowa. W tym artykule omówimy, czym jest światło spójne i monochromatyczne, ich definicje, podobieństwa i różnice między światłem koherentnym a monochromatycznym.
Światło monochromatyczne
Termin „mono” odnosi się do pojedynczego obiektu lub podmiotu. Termin „chrom” odnosi się do kolorów. Termin „monochromatyczny” odnosi się do jednego koloru. Aby zrozumieć monochromatyczność, należy najpierw zrozumieć widmo elektromagnetyczne. Fale elektromagnetyczne są podzielone na kilka regionów według ich energii. Promienie rentgenowskie, ultrafioletowe, podczerwone, widzialne, fale radiowe to tylko niektóre z nich. Wszystko, co widzimy, jest widoczne dzięki widocznemu obszarowi widma elektromagnetycznego. Widmo to wykres intensywności w funkcji energii promieni elektromagnetycznych. Energia może być również reprezentowana w długości fali lub częstotliwości. Widmo ciągłe to widmo, w którym wszystkie długości fal wybranego regionu mają intensywności. Idealne białe światło to ciągłe widmo w widzialnym obszarze. Należy zauważyć, że w praktyce uzyskanie idealnego widma ciągłego jest praktycznie niemożliwe. Widmo absorpcyjne to widmo otrzymywane po przesłaniu ciągłego widma przez jakiś materiał. Widmo emisyjne to widmo uzyskane po usunięciu widma ciągłego po wzbudzeniu elektronów w widmie absorpcyjnym.
Widmo absorpcyjne i widmo emisyjne są bardzo przydatne w określaniu składu chemicznego materiałów. Widmo absorpcji lub emisji substancji jest unikalne dla substancji. Ponieważ teoria kwantowa sugeruje, że energia musi być skwantowana, częstotliwość fotonu określa energię fotonu. Ponieważ energia jest dyskretna, częstotliwość nie jest zmienną ciągłą. Częstotliwość w rzeczywistości jest zmienną dyskretną. Kolor fotonu padającego na oko zależy od energii fotonu. Promień mający tylko fotony o jednej częstotliwości jest znany jako promień monochromatyczny. Taki promień przenosi wiązkę fotonów, które są tego samego koloru, stąd określenie „monochromatyczny”.
Koherentne światło
Koherencja to właściwość światła, która umożliwia falom tworzenie tymczasowych lub stacjonarnych wzorów interferencyjnych. Spójność definiuje się jako dwie fale. Jeśli dwie fale są monochromatyczne (mają tę samą długość fali) i mają tę samą fazę, te dwie fale są zdefiniowane jako fale spójne. Źródła generujące takie fale nazywane są źródłami koherentnymi. Takie fale można wykorzystać do badania charakterystyki toru optycznego. Odbywa się to poprzez wysłanie jednego promienia przez żądaną ścieżkę i wysłanie drugiego jako testu kontrolnego.
Jaka jest różnica między światłem koherentnym a monochromatycznym?
• Światło spójne musi mieć tę samą fazę i tę samą częstotliwość. Światło monochromatyczne musi mieć tylko tę samą częstotliwość.
• Źródło spójne jest zawsze monochromatyczne, podczas gdy źródło monochromatyczne może, ale nie musi być źródłem koherentnym.
• Dwa oddzielne źródła mogą być praktycznie używane jako źródła monochromatyczne, ale dla zachowania spójności należy użyć dwóch źródeł pozornych zaprojektowanych z jednego źródła monochromatycznego.
