Monohromatiskā gaisma pret saskaņotu gaismu
Monohromatiskā gaisma un koherentā gaisma ir divas tēmas, kas tiek apspriestas mūsdienu gaismas teorijā. Šīm idejām ir liela nozīme tādās jomās kā LASER tehnoloģija, spektrofotometrija un spektrometrija, akustika, neirozinātne un pat kvantu mehānika. Šajā rakstā mēs apspriedīsim, kas ir koherentā un monohromatiskā gaisma, to definīcijas, līdzības un atšķirības starp koherento gaismu un monohromatisko gaismu.
Monohromatiskā gaisma
Jēdziens “mono” attiecas uz atsevišķu objektu vai subjektu. Termins "hroms" attiecas uz krāsām. Termins “vienkrāsains” ir atsauce uz vienu krāsu. Lai saprastu monohromatisku, vispirms ir jāsaprot elektromagnētiskais spektrs. Elektromagnētiskos viļņus iedala vairākos reģionos pēc to enerģijas. Rentgena stari, ultravioletie, infrasarkanie, redzamie un radioviļņi ir daži no tiem. Viss, ko mēs redzam, ir redzams elektromagnētiskā spektra redzamā reģiona dēļ. Spektrs ir elektromagnētisko staru intensitātes un enerģijas diagramma. Enerģiju var attēlot arī viļņa garumā vai frekvencē. Nepārtraukts spektrs ir spektrs, kurā visiem atlasītā reģiona viļņu garumiem ir intensitāte. Ideāla b alta gaisma ir nepārtraukts spektrs virs redzamā reģiona. Jāatzīmē, ka praksē ir praktiski neiespējami iegūt perfektu nepārtrauktu spektru. Absorbcijas spektrs ir spektrs, kas iegūts pēc nepārtraukta spektra nosūtīšanas caur kādu materiālu. Emisijas spektrs ir spektrs, kas iegūts pēc tam, kad nepārtrauktais spektrs ir noņemts pēc elektronu ierosināšanas absorbcijas spektrā.
Absorbcijas spektrs un emisijas spektrs ir ļoti noderīgi, lai noteiktu materiālu ķīmisko sastāvu. Vielas absorbcijas vai emisijas spektrs ir unikāls vielai. Tā kā kvantu teorija liecina, ka enerģija ir jākvantē, fotona frekvence nosaka fotona enerģiju. Tā kā enerģija ir diskrēta, frekvence nav nepārtraukts mainīgais. Biežums faktiski ir diskrēts mainīgais. Fotona, kas iekrīt acī, krāsu nosaka fotona enerģija. Staru, kurā ir tikai vienas frekvences fotoni, sauc par monohromatisku staru. Šāds stars nes fotonu staru kūli, kuru krāsa ir vienāda, tādējādi iegūstot terminu “monohromatisks”.
Saskaņota gaisma
Koherence ir gaismas īpašība, kas ļauj viļņiem veidot īslaicīgus vai stacionārus traucējumu modeļus. Saskaņotību nosaka divi viļņi. Ja divi viļņi ir monohromatiski (ar vienādu viļņa garumu) un tiem ir vienāda fāze, šie divi viļņi tiek definēti kā koherenti viļņi. Avoti, kas rada šādus viļņus, ir pazīstami kā koherenti avoti. Šādus viļņus var izmantot, lai pētītu optiskā ceļa īpašības. Tas tiek darīts, nosūtot vienu staru pa vēlamo ceļu un nosūtot otru kā kontroles testu.
Kāda ir atšķirība starp koherento gaismu un monohromatisko gaismu?
• Koherentai gaismai jābūt vienādai fāzei, kā arī frekvencei. Monohromatiskajai gaismai ir jābūt tādai pašai frekvencei.
• Saskaņots avots vienmēr ir vienkrāsains, savukārt monohromatisks avots var būt vai nebūt koherents avots.
• Kā monohromatiskus avotus praktiski var izmantot divus atsevišķus avotus, taču saskaņotības labad ir jāizmanto divi virtuālie avoti, kas izveidoti no viena monohromatiskā avota.
