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NachrichtenLexikonProtokolleBücherForenFreitag, 31. Oktober 2014 

Kohärenz (Physik)


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Kohärenz (von lat. cohaerere = zusammenhängen) bezeichnet die Eigenschaft einer Welle über einen größeren räumlichen und/oder zeitlichen hinweg eine definierte Phasen beziehung aufzuweisen. Kohärenz ist Voraussetzung für alle Interferenzphänomene . Sie ist z.B. bei von Lasern erzeugtem Licht besonders ausgeprägt.

Perfekte Kohärenz wie sie etwa durch ebene monochromatische Welle beschrieben wird kommt in der nicht vor und kann auch nicht künstlich werden. Andererseits ist ein Wellenfeld auch nie inkohärent . Der Zwischenzustand wird als Teilkohärenz bezeichnet und seine Charakterisierung ist deutlich als diejenige der beiden Grenzfälle.

Die folgenden Beschreibungen beziehen sich auf Kohärenz des Lichtes. Sie gelten aber analog für andere Wellen z. B. Schallwellen .

Man unterscheidet zwischen räumlicher und zeitlicher

Die zeitliche Kohärenz ist direkt verbunden mit der Frequenzbandbreite Schwingung. An einem festen Punkt im Raum sich die Phase von annähernd monochromatischem Licht Licht fast exakt einer Frequenz und damit Farbe wie es von einem Laser erzeugt kann über viele Schwingungsperioden hinweg wie eine Schwingung. Nach einiger Zeit der Kohärenzzeit ändert die Phase gegenüber dieser gedachten Schwingung jedoch. Kohärenzzeit liegt bei thermisch erzeugtem weißen Licht bei 3·10 -15 Sekunden bei Niederdruck- Gasentladungslampen bei größenordnungsmäßig 10 -9 Sekunden und bei Laserlicht bei bis 0.1 Sekunden. Der Weg den das Licht der Kohärenzzeit zurücklegt wird Kohärenzlänge genannt.

Die räumliche Kohärenz beschreibt die Phasenbeziehung zwischen senkrecht zur getrennten Raumbereichen und hat mit der Kohärenzlänge zu tun. Sie hängt nicht nur von Beschaffenheit der Lichtquelle ab sondern auch vom zur Lichtquelle: Je weiter von der Lichtquelle die räumliche Kohärenz gemessen wird desto größer sie. Im Grenzfall einer unendlich weit entfernten erscheint diese punktförmig und die Wellen eben damit räumlich perfekt kohärent.




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