Światło monochromatyczne a światło spójne
Światło monochromatyczne i światło spójne to dwa tematy poruszane w ramach współczesnej teorii światła. Pomysły 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 koherentne i monochromatyczne, ich definicje, podobieństwa i różnice między światłem spójnym a monochromatycznym.
Światło monochromatyczne
Termin „mono” odnosi się do pojedynczego przedmiotu 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 w zależności od ich energii. Promienie rentgenowskie, ultrafioletowe, podczerwone, widzialne, fale radiowe to tylko kilka z nich. Wszystko, co widzimy, jest widoczne dzięki widzialnemu obszarowi widma elektromagnetycznego. Widmo to wykres intensywności w funkcji energii promieni elektromagnetycznych. Energię można również przedstawić w postaci długości fali lub częstotliwości. Widmo ciągłe to widmo, w którym wszystkie długości fal wybranego regionu mają intensywność. Idealne białe światło to ciągłe widmo w obszarze widzialnym. Należy zauważyć, że w praktyceuzyskanie idealnego ciągłego widma jest praktycznie niemożliwe. Widmo absorpcyjne to widmo otrzymane po wysłaniu widma ciągłego przez jakiś materiał. Widmo emisyjne to widmo otrzymane po usunięciu widma ciągłego po wzbudzeniu elektronów w widmie absorpcyjnym.
Widmo absorpcji i widmo emisji są bardzo przydatne w znajdowaniu składu chemicznego materiałów. Widmo absorpcji lub emisji substancji jest unikalne dla tej substancji. Ponieważ teoria kwantowa sugeruje, że energia musi być skwantowana, częstotliwość fotonu określa energię fotonu. Ponieważ energia jest dyskretna, częstotliwość nie jest zmienną ciągłą. W rzeczywistości częstotliwość jest zmienną dyskretną. Kolor fotonu padającego na oko zależy od energii fotonu. Promień zawierający tylko fotony o jednej częstotliwości jest nazywany promieniem monochromatycznym. Taki promień przenosi wiązkę fotonów, które mają ten sam kolor, otrzymując określenie „monochromatyczny”.
Spójne światło
Koherencja to właściwość światła, która umożliwia falom tworzenie tymczasowych lub stacjonarnych wzorów interferencyjnych. Koherencja jest definiowana jako dwie fale. Jeśli dwie fale są monochromatyczne (o tej samej długości fali) i mają tę samą fazę, te dwie fale określa się jako fale spójne. Źródła generujące takie fale nazywane są źródłami spójnymi. Takie fale można wykorzystać do badania właściwości ścieżki optycznej. 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 koherentne 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 spójności należy użyć dwóch źródeł pozornych zaprojektowanych z jednego źródła monochromatycznego.
