コヒーレンスは、放射の単一周波数ビームにおける波の位相間の固定関係です。 2 つの光ビーム間の位相差が一貫している場合、それらはコヒーレントです。位相差がランダムまたは変動している場合、それらは非コヒーレントです。コヒーレント光源のみが安定した干渉パターンを放出します。これは通常、単一のビームを 2 つ以上のビームに分割することによって作成されます。白熱光源とは異なり、レーザーはすべてのコンポーネントが一定の関係にあるビームを生成します。
コヒーレント ソース
2 つのソースは、同じ量の位相差がゼロまたは連続している場合、ジャンクションです。電球、太陽、ろうそくなど、環境内のほとんどの光源は、多数の接続されていない光源で構成されています。レーザーは並列光源を備えたモデルです。つまり、レーザー内の多数の重要な光源が段階的にロックされています。 2 つのコヒーレント光源が同じ周波数と位相差を持つ場合、それらはコヒーレントであると言われます。
コヒーレンスは、静止干渉を可能にする波の特性です。さらに、コヒーレンスを推定するために、干渉の可視性が頻繁に使用されます。
レーザー ビームで照らされた 2 つの等しいスリットは、2 つの平行な点光源と見なすことができます。
一貫性のない情報源
一貫性のない情報源は、一貫性のある情報源の正反対です。これらの光源は、光子間の周波数が固定され、位相がランダムに変化する光を生成します。
インコヒーレント ソースには、すべての従来の光源が含まれます。原子のエネルギー レベル間の遷移は、完全にランダムな操作です。その結果、原子がいつエネルギーを放射として失うかを知ることはできません.
例:電球、常夜灯など
コヒーレント ソースの生成方法
コヒーレント ソースを作成するには、次の 2 つの方法があります。
<オール>波面を分割することにより
波面にはいくつかのセクションがあります。目標を達成するために、さまざまなレンズ、ミラー、さらにはプリズムを使用できます。 Thomas Young による二重スリット実験、Fresnel によるバイプリズム法などの手順は、この方法を利用しています。
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振幅の分割
入射ビームの振幅を、不完全な反射/屈折によって別個の断片に分離することによって作成されます。これらのコンポーネントは後で衝突し、干渉を引き起こします。
ニュートン リング現象またはマイケルソンの干渉計の配置または構成を使用することができます。
コヒーレント ソースの特徴
コヒーレント ソースの特徴を以下に示します:
生成された波は互いに同相であるか、一定の位相差を持っています。
すべての波の周波数は同じです。
波の振幅は同じでなければなりません。
一貫した情報源の例
コヒーレントな光源は、たとえばレーザー光です。レーザーが発する光の位相は似ています。
コヒーレント ソースのもう 1 つの例は、音波です。音波は、同等の周波数と位相を持つ電気インパルスを生成します。
干渉:
異なるコヒーレント光源からの 2 つの光波が結合されると、最初の波のエネルギー分布が 2 番目の波によって乱されます。光の干渉は、2 つの光波の重ね合わせによって引き起こされる光エネルギー分布の変化です。
無数の波乱が媒質の特定の場所を通過するとき、その点で生じる乱れは、波の重ね合わせの原理に従って、個々の波によって作成された乱れのベクトル和になります。
コヒーレント ソースの種類
コヒーレント ソースは次の 2 つの部分に分類されます。
i) 時間的一貫性
重要な時間のペアにおける波の値とそれ自体の平均的な関係は、時間的コヒーレンスとして知られています。
時間的コヒーレンスは、単色性を評価するために使用されます。それは、波が後でそれ自体に干渉する能力を表しています。コヒーレンス時間は、位相または振幅が遅延する時間の長さとして定義されます。
ii) 空間の一貫性
波の次元が 1 空間と 2 空間の間で変化する光波または水の波を考えてみましょう。
波の空間内の 2 点が干渉する能力は、空間コヒーレンスとして定義されます。
ウェーブ内の 2 つのサイト間の一貫した相互関係は、空間的コヒーレンスとして知られています。
分離範囲と 2 つのスポットの間の介入を使用して、コヒーレンス エリアの直径を定義できます。
結論
2 つのソースの周波数が同じで、位相差がゼロまたは一定の場合、それらはコヒーレントであると言われます。
2 つの独立したソースが連携することはありません。
時間的一貫性と空間的一貫性は、2 種類の一貫した情報源です。
レーザー ビームと X 線はコヒーレンスの原理で機能します。
2 つ以上の波が同じ波長と周波数で衝突すると、干渉が発生します。
合成波の振幅が 2 つの波の差に等しい場合、破壊的な干渉が発生します。
