Monokromaattinen valo vs koherenttivalo
Monokromaattinen valo ja koherentti valo ovat kaksi aihetta, joista keskustellaan nykyajan valoteoriassa. Näillä ideoilla on tärkeä rooli sellaisilla aloilla kuin LASER-tekniikka, spektrofotometria ja spektrometria, akustiikka, neurotiede ja jopa kvanttimekaniikka. Tässä artikkelissa aiomme keskustella siitä, mitä koherentti ja monokromaattinen valo ovat, niiden määritelmiä, yhtäläisyyksiä ja eroja koherentin valon ja monokromaattisen valon välillä.
Yksivärinen valo
Termi "mono" viittaa yksittäiseen objektiin tai subjektiin. Termi "kromi" viittaa väreihin. Termi "yksivärinen" viittaa yhteen väriin. Ymmärtääkseen monokromaattisen, on ensin ymmärrettävä sähkömagneettinen spektri. Sähkömagneettiset aallot luokitellaan useisiin alueisiin niiden energian mukaan. Röntgensäteet, ultravioletti, infrapuna, näkyvät ja radioaallot ovat muutamia niistä. Kaikki, mitä näemme, näkyy sähkömagneettisen spektrin näkyvän alueen ansiosta. Spektri on käyrä sähkömagneettisten säteiden intensiteetistä energian funktiona. Energia voidaan esittää myös aallonpituudella tai taajuudella. Jatkuva spektri on spektri, jossa valitun alueen kaikilla aallonpituuksilla on intensiteetit. Täydellinen valkoinen valo on jatkuva spektri näkyvällä alueella. On huomattava, että käytännössä on käytännössä mahdotonta saada täydellistä jatkuvaa spektriä. Absorptiospektri on spektri, joka saadaan, kun jatkuva spektri on lähetetty jonkin materiaalin läpi. Emissiospektri on spektri, joka saadaan sen jälkeen, kun jatkuva spektri on poistettu absorptiospektrissä olevien elektronien virittymisen jälkeen.
Absorptiospektri ja emissiospektri ovat erittäin hyödyllisiä materiaalien kemiallisten koostumusten löytämisessä. Aineen absorptio- tai emissiospektri on aineelle ainutlaatuinen. Koska kvanttiteoria ehdottaa, että energia on kvantisoitava, fotonin taajuus määrää fotonin energian. Koska energia on diskreetti, taajuus ei ole jatkuva muuttuja. Taajuus on itse asiassa diskreetti muuttuja. Silmään osuvan fotonin väri määräytyy fotonin energian mukaan. Säde, jossa on vain yhden taajuuden fotoneja, tunnetaan monokromaattisena säteenä. Tällainen säde kuljettaa fotoninsäteen, jotka ovat väriltään samanlaisia, jolloin niistä tulee termi "yksikromaattinen".
Koherentti valo
Koherenssi on valon ominaisuus, jonka avulla aallot voivat muodostaa tilapäisiä tai paikallaan pysyviä häiriökuvioita. Koherenssi määritellään kahdelle aallolle. Jos kaksi a altoa ovat monokromaattisia (joilla on sama aallonpituus) ja niillä on sama vaihe, nämä kaksi a altoa määritellään koherentiksi aalloksi. Tällaisia a altoja tuottavia lähteitä kutsutaan koherenteiksi lähteiksi. Tällaisia a altoja voidaan käyttää optisen polun ominaisuuksien tutkimiseen. Tämä tehdään lähettämällä yksi säde halutun polun kautta ja lähettämällä toinen kontrollitestinä.
Mitä eroa on koherentilla valolla ja yksivärisellä valolla?
• Koherentilla valolla on oltava sama vaihe ja sama taajuus. Monokromaattisen valon taajuuden on oltava sama.
• Koherentti lähde on aina yksivärinen, kun taas yksivärinen lähde voi olla tai ei ole koherentti lähde.
• Kaksi erillistä lähdettä voidaan käytännössä käyttää yksivärisenä lähteenä, mutta johdonmukaisuuden vuoksi on käytettävä kahta virtuaalista lähdettä, jotka on suunniteltu yhdestä monokromaattisesta lähteestä.
