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コヒーレントは物理学において何を意味しますか?

物理学では、「コヒーレント」とは、フェーズ間に特定の関係を持つ波を指します。これが故障です:

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。

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