Różnica między światłem monochromatycznym a światłem spójnym

Światło monochromatyczne a światło spójne
 

Światło monochromatyczne i światło spójne to dwa tematy omawiane we współczesnej teorii światła. Pomysły te odgrywają ważną rolę w takich dziedzinach, jak technologia LASER, spektrofotometria i spektrometria, akustyka, neuronauka, a nawet mechanika kwantowa. W tym artykule omówimy, czym jest światło spójne i monochromatyczne, ich definicje, podobieństwa i różnice między światłem spójnym i światłem monochromatycznym.

Światło monochromatyczne

Termin „mono” odnosi się do pojedynczego obiektu lub przedmiotu. Termin „chrom” odnosi się do kolorów. Termin „monochromatyczny” odnosi się do jednego koloru. Aby zrozumieć monochromatyczny, należy najpierw zrozumieć spektrum elektromagnetyczne. Fale elektromagnetyczne są podzielone na kilka regionów według ich energii. Promienie rentgenowskie, ultrafioletowe, podczerwone, widzialne, fale radiowe to tylko niektóre z nich. Wszystko, co widzimy, jest widoczne dzięki widzialnemu obszarowi spektrum elektromagnetycznego. Widmo jest wykresem natężenia w funkcji energii promieni elektromagnetycznych. Energia może być również reprezentowana przez długość fali lub częstotliwość. Ciągłe widmo to widmo, w którym wszystkie długości fal wybranego regionu mają intensywność. Idealne białe światło to ciągłe spektrum w obszarze widzialnym. Należy zauważyć, że w praktyce uzyskanie idealnego ciągłego spektrum jest praktycznie niemożliwe. Widmo absorpcyjne to widmo uzyskane po wysłaniu ciągłego widma przez pewien materiał. Widmo emisyjne to widmo uzyskane po usunięciu widma ciągłego po wzbudzeniu elektronów w widmie absorpcyjnym.

Widmo absorpcyjne i widmo emisyjne są bardzo przydatne w znajdowaniu składu chemicznego materiałów. Widmo absorpcji lub emisji substancji jest specyficzne dla substancji. Ponieważ teoria kwantowa sugeruje, że energia musi zostać skwantowana, częstotliwość fotonu określa energię fotonu. Ponieważ energia jest dyskretna, częstotliwość nie jest zmienną ciągłą. Częstotliwość jest w rzeczywistości zmienną dyskretną. Kolor fotonu padającego na oko zależy od energii fotonu. Promień posiadający tylko fotony o jednej częstotliwości jest znany jako promień monochromatyczny. Taki promień przenosi wiązkę fotonów, które są tego samego koloru, otrzymując w ten sposób termin „monochromatyczny”.

Spójne światło

Koherencja to właściwość światła, która umożliwia falom tworzenie tymczasowych lub stacjonarnych wzorów interferencyjnych. Spójność jest zdefiniowana dla dwóch fal. Jeśli dwie fale są monochromatyczne (o tej samej długości fali) i mają tę samą fazę, wówczas te dwie fale są zdefiniowane jako fale spójne. Źródła generujące takie fale są znane jako źródła spójne. Fale takie można wykorzystać do badania charakterystyki ścieżki optycznej. Odbywa się to poprzez wysłanie jednego promienia pożądaną ścieżką i wysłanie drugiego jako testu kontrolnego.