Kľúčový rozdiel medzi časovou a priestorovou koherenciou je v tom, že časová koherencia opisuje koreláciu medzi vlnami, ktoré sú pozorované v rôznych časových okamihoch, zatiaľ čo priestorová koherencia sa týka korelácie medzi vlnami v rôznych bodoch v priestore, ktoré sú buď bočné alebo pozdĺžne.
Koherencia je dôležitý jav, ktorý sa týka dvoch zdrojov vĺn, ktoré sú koherentné, ak sú ich frekvencia a tvar vlny identické. Vlastnosť koherencie môžeme opísať ako ideálnu vlastnosť vĺn, ktorá môže umožniť stacionárne rušenie. Vo všeobecnosti koherencia opisuje koreláciu medzi fyzikálnymi veličinami jednej vlny alebo medzi niektorými vlnami alebo vlnovými paketmi.
Čo je to časová súdržnosť?
Časovú koherenciu možno definovať ako mieru priemernej korelácie medzi hodnotou vlny a ňou samým, oneskorenú o T (časová perióda oscilácie vlny) v ľubovoľnom páre časov. Časovú koherenciu možno použiť na opis toho, aký monochromatický môže byť zdroj. Inými slovami, opisuje spôsob, akým môže vlna zasahovať do seba počas určitého časového obdobia. Oneskorenie tejto vlny, pri ktorom sa môže fáza alebo amplitúda výrazne pohybovať, sa nazýva koherentný čas alebo „Tc“.
Obrázok 01: Amplitúda vlny (berúc do úvahy jednu frekvenciu ako funkciu času „t“)
Navyše, keď je oneskorenie v stave T=0, stupeň koherencie sa stáva dokonalým. Má však tendenciu výrazne klesať, keď oneskorenie prejde T=Tc. Okrem toho je ďalším dôležitým pojmom dĺžka koherencie, skrátene Lc. To možno opísať ako vzdialenosť, na ktorú vlna prejde v časovom úseku Tc. Musíme byť opatrní, aby sme sa vyhli akémukoľvek zámene medzi koherentným časom a časom trvania signálu a tiež koherentnou dĺžkou s oblasťou koherencie.
Čo je priestorová súdržnosť?
Priestorová koherencia môže byť definovaná ako krížová korelácia medzi dvoma bodmi vo vlne pre všetky časy. Pri niektorých systémoch, ako sú vodné vlny alebo optika, môžeme pozorovať rozšírenie vlnovitého stavu cez jeden alebo dva rozmery. Túto vlastnosť priestorovej koherencie možno použiť na opísanie schopnosti dvoch bodov v priestore pomenovaných X1 a X2 (v rozsahu vlny) interferovať, keď sa spriemeruje v čase.
Ak napríklad existuje iba jedna hodnota pre vlnu s amplitúdou po nekonečnej dĺžke, môžeme povedať, že je dokonale priestorovo koherentná. Dôležitým pojmom týkajúcim sa priestorovej koherencie je oblasť koherencie, ktorá sa označuje skratkou Ac. Je to rozsah oddelenia medzi dvoma bodmi, nad ktorými je významná interferencia, ktorý definuje priemer koherencie. Môžeme povedať, že Ac je relevantný typ koherencie, ktorý je vhodný pre Youngov dvojštrbinový interferometer. Okrem toho je tento koncept užitočný v optických zobrazovacích systémoch a čo je dôležitejšie, v rôznych typoch astronomických ďalekohľadov. Okrem toho niektorí ľudia používajú priestorovú koherenciu na označenie viditeľnosti v prítomnosti vlnového stavu, ktorý je v kombinácii s priestorovo posunutou kópiou seba samého.
Aký je rozdiel medzi časovou a priestorovou koherenciou?
Kľúčový rozdiel medzi časovou a priestorovou koherenciou je v tom, že časová koherencia opisuje koreláciu medzi vlnami, ktoré sú pozorované v rôznych časových okamihoch, zatiaľ čo priestorová koherencia sa týka korelácie medzi vlnami v rôznych bodoch v priestore, ktoré sú buď bočné alebo pozdĺžne.
Nasledujúca tabuľka sumarizuje rozdiel medzi časovou a priestorovou koherenciou.
Súhrn – časová verzus priestorová súdržnosť
Kľúčový rozdiel medzi časovou a priestorovou koherenciou je v tom, že časová koherencia opisuje koreláciu medzi vlnami, ktoré sú pozorované v rôznych časových okamihoch, zatiaľ čo priestorová koherencia sa týka korelácie medzi vlnami v rôznych bodoch v priestore, ktoré sú buď bočné alebo pozdĺžne.
