波とは?
波は、中程度または空間を移動する妨害であり、物質を伝達せずにエネルギーを伝達します。例は次のとおりです。
* 光波: 私たちの目が見ることができる電磁波。
* 音波: 空気や他の材料を通過する機械的波。
* 水波: 水面上を移動する機械的波。
位相とは?
波の位相は、特定の時間におけるサイクル内の位置を指します。波が正弦符であると想像してみてください。
* ピーク(クレスト): 波の最高点。
* トラフ: 波の最低点。
* ゼロ交差: 波が水平軸を通過する点。
このフェーズでは、このサイクルの波がどこにあるかを説明しています。
コヒーレント波:
コヒーレント波には次の特性があります。
* 同じ周波数: すべての波は同じ速度で振動します。
* 位相差を修正: 波のピークとトラフの相対的な位置は、時間とともに一定のままです。
コヒーレンスが重要なのはなぜですか?
一貫性は、物理学と技術のいくつかの分野で重要です。
* 干渉: コヒーレント波は互いに干渉し、建設的(増幅)および破壊的(キャンセルされた)干渉のパターンを作成できます。この原則は以下で使用されます。
* ホログラフィ: 干渉パターンを使用した3D画像の記録と再構築。
* 干渉法: 距離、速度、およびその他の量を正確に測定します。
* レーザー: レーザーは非常にコヒーレントな光を生成します。
* 高出力密度: 一貫した波は小さな場所に集中し、高出力を生み出すことができます。
* 長いコヒーレンス長: これにより、光ファイバー通信やレーザー手術などの用途が可能になります。
* 原子時計: これらの時計は、原子遷移の一貫性に依存して、信じられないほど正確なタイムキーピングを達成します。
コヒーレント波と一貫性のない波の例:
* コヒーレント: レーザー光、単一のアンテナからの電波
* インコヒーレント: 電球からの光、群衆からの音
本質的に、物理学の一貫性とは、波が段階的に一貫した関係を維持する能力を指します。このプロパティは、多くの重要な現象と技術を可能にします。