Was ist der Unterschied zwischen zeitlicher und räumlicher Kohärenz

Der Schlüsselunterschied zwischen zeitlicher und räumlicher Kohärenz ist, dass die temporale Kohärenz die Korrelation zwischen Wellen beschreibt, die zu verschiedenen Zeitpunkten in der Zeit beobachtet werden, während sich die räumliche Kohärenz auf die Korrelation zwischen Wellen an verschiedenen Stellen im Weltraum bezieht, die entweder lateral oder longitudinal sind.

Kohärenz ist ein wichtiges Phänomen, das sich auf zwei Wellenquellen bezieht, die kohärent sind, wenn ihre Frequenz und Wellenform identisch sind. Wir können die Eigenschaft der Kohärenz als eine ideale Eigenschaft von Wellen beschreiben, die stationäre Interferenzen ermöglichen können. Im Allgemeinen beschreibt Kohärenz die Korrelation zwischen physikalischen Mengen einer einzelnen Welle oder zwischen Wellen- oder Wellenpaketen.

INHALT

1. Überblick und wichtiger Unterschied
2. Was ist zeitliche Kohärenz
3. Was ist räumliche Kohärenz
4. Temporale gegen räumliche Kohärenz in tabellarischer Form
5. Zusammenfassung - zeitliche gegen räumliche Kohärenz

Was ist zeitliche Kohärenz?

Die temporale Kohärenz kann als das Maß für die durchschnittliche Korrelation zwischen dem Wert einer Welle und sich selbst definiert werden, die durch T (Zeitdauer der Schwingung der Welle) zu einem beliebigen Zeitpunkt verzögert werden. Temporale Kohärenz kann verwendet werden, um zu beschreiben, wie monochromatisch eine Quelle sein kann. Mit anderen Worten, es beschreibt die Art und Weise, wie sich eine Welle für einen bestimmten Zeitraum für einen bestimmten Zeitraum stören kann. Die Verzögerung dieser Welle, über die die Phase oder die Amplitude um eine erhebliche Menge wandern kann, wird als Kohärenzzeit oder „TC“ bezeichnet.”

Abbildung 01: Die Amplitude einer Welle (unter Berücksichtigung einer einzelnen Frequenz als Funktion der Zeit „T“)

Wenn sich die Verzögerung im Zustand t = 0 befindet, wird der Kohärenzgrad perfekt. Es sinkt jedoch tendenziell signifikant, wenn die Verzögerung T = TC übergeht. Darüber hinaus ist ein weiterer wichtiger Begriff die Kohärenzlänge, die als LC abgekürzt wurde. Dies kann als der Abstand beschrieben werden, zu dem die Welle in der Zeitperiode von TC bewegt werden. Wir müssen vorsichtig sein, um Verwirrung zwischen der Kohärenzzeit mit der Zeitdauer des Signals und der Kohärenzlänge mit der Kohärenzfläche zu vermeiden.

Was ist räumliche Kohärenz?

Die räumliche Kohärenz kann als Kreuzkorrelation zwischen zwei Punkten in einer Welle für alle Zeiten definiert werden. Für einige Systeme wie Wasserwellen oder Optik können wir die Erweiterung des wellenähnlichen Zustands über ein oder zwei Dimensionen beobachten. Diese Eigenschaft der räumlichen Kohärenz kann verwendet werden.

Zum Beispiel, wenn es nur einen Wert für eine Welle mit einer Amplitude über eine unendliche Länge gibt, können wir sagen, dass sie perfekt räumlich kohärent ist. Ein wichtiger Begriff in Bezug auf räumliche Kohärenz ist der Kohärenzbereich, der als AC abgekürzt wird. Es ist der Trennbereich zwischen zwei der Punkte, über die es eine signifikante Störung gibt, die den Durchmesser der Kohärenz definiert. Wir können sagen, dass AC die relevante Kohärenztyp ist, die für Young's Double-Slit-Interferometer geeignet ist. Darüber hinaus ist dieses Konzept in optischen Bildgebungssystemen und vor allem in verschiedenen Arten von Astronomie -Teleskopen nützlich. Darüber hinaus verwenden einige Menschen eine räumliche Kohärenz, um sich auf die Sichtbarkeit in Gegenwart eines wellenähnlichen Zustands zu beziehen, der sich in Kombination mit einer räumlich veränderten Kopie von sich selbst befindet.

Was ist der Unterschied zwischen zeitlicher und räumlicher Kohärenz?

Der Schlüsselunterschied zwischen zeitlicher und räumlicher Kohärenz besteht darin, dass die zeitliche Kohärenz die Korrelation zwischen Wellen beschreibt, die zu verschiedenen Zeitpunkten in der Zeit beobachtet werden.

Die folgende Tabelle fasst den Unterschied zwischen zeitlicher und räumlicher Kohärenz zusammen.

Zusammenfassung -zeitliche gegen räumliche Kohärenz

Der Schlüsselunterschied zwischen zeitlicher und räumlicher Kohärenz besteht darin, dass die zeitliche Kohärenz die Korrelation zwischen Wellen beschreibt, die zu verschiedenen Zeitpunkten in der Zeit beobachtet werden.

Referenz:

1. Pinton, Gianmarco et al. „Räumliche Kohärenz im menschlichen Gewebe: Auswirkungen auf die Bildgebung und Messung.” IEEE -Transaktionen zu Ultraschall, Ferroelektrik und Frequenzregelung, U.S. Nationalbibliothek für Medizin, Dez. 2014.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. "Einzelfrequenzkorrelation" durch Glosser.CA - eigene Arbeit (CC BY -SA 4.0) über Commons Wikimedia
2. "Räumliche Kohärenz Infinite EX1" von J s Lundeen bei der englischsprachigen Wikipedia (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia