Was ist kohärentes Licht?
Kohärentes Licht ist eine elektromagnetische Strahlung, die sowohl im räumlichen als auch im zeitlichen Bereich eine Synchronisation aufweist. Diese Synchronisation ist dadurch gekennzeichnet, dass die Wellen in dieselbe Richtung strahlen, auf demselben Niveau schwingen und dieselbe Phase haben. Folglich besteht kohärentes Licht aus einem einfarbigen Licht mit einer bestimmten Wellenlänge. Das Hauptmerkmal von kohärentem Licht ist seine Fähigkeit, ein festes Verhältnis zwischen beschreibenden Parametern wie Frequenz, Polarisation und Phase in einem bestimmten räumlichen und zeitlichen Kontext beizubehalten. Diese Synchronisation ermöglicht es den Wellen, sich gegenseitig zu verstärken, was zu einer konzentrierteren und stärkeren Lichtleistung führt.
Kohärentes Licht wird gemeinhin mit der Lasertechnologie in Verbindung gebracht, wo es durch den Prozess der stimulierten Emission unter Verwendung eines Halbleiterverstärkers als Medium erzeugt wird. Es wird auch in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, die eine präzise Zeitsteuerung, Synchronisierung und Kontrolle der Lichtausbreitung erfordern, z. B. in optischen Kommunikationssystemen, Holografie, Interferometrie und integrierter Photonik.
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Häufig gestellte Fragen
Was ist der Unterschied zwischen kohärentem und inkohärentem Licht?
Kohärentes Licht ist dadurch gekennzeichnet, dass es eine einzige Frequenz und Wellenlänge hat. Inkohärentes Licht hingegen weist verschiedene Lichtfrequenzen auf und seine Frequenz kann sich zufällig ändern.
Sind LED-Leuchten kohärent?
Anders als ein Laser strahlt LED-Licht kein spektral kohärentes oder hoch monochromatisches Licht aus. Ihr Spektrum ist jedoch schmal genug, um vom menschlichen Auge als reine (gesättigte) Farbe wahrgenommen zu werden.
Was ist der Vorteil von kohärentem Licht?
Der Vorteil von kohärentem Licht besteht darin, dass es die Implementierung von Multiplexing ermöglicht, bei dem mehrere Signale zu einem einzigen zusammengefasst werden. Dieses Merkmal ermöglicht eine höhere Datenrate und eine längere Übertragungsstrecke. Außerdem bietet die kohärente Optik die Möglichkeit, die Anzahl der Kanäle, die gemultiplext werden können, flexibel anzupassen.
Wie macht man Licht kohärent?
Wir können kohärentes Licht aus einer inkohärenten Quelle erzeugen, indem wir einen großen Teil des Lichts verwerfen. Dies wird erreicht, indem das Licht der inkohärenten Quelle zunächst gefiltert wird, um seine räumliche Kohärenz zu verbessern, und anschließend spektral gefiltert wird, um seine zeitliche Kohärenz zu verbessern.
Welches Licht kann nicht kohärent sein?
Zwei voneinander unabhängige Lichtquellen können nicht kohärent sein. Das liegt daran, dass das Licht von einzelnen Atomen ausgesandt wird, wenn sie in ihren Grundzustand zurückkehren. Selbst die kleinste Lichtquelle besteht aus Milliarden von Atomen, so dass es unmöglich ist, dass sie Lichtwellen in der gleichen Phase aussenden.
Ist weißes Licht kohärent oder inkohärent?
Weißes Licht schließlich ist mit seinem breiten Frequenzspektrum eine Welle, die sowohl in der Amplitude als auch in der Phase schnell schwankt. Aufgrund seiner kurzen Kohärenzzeit von nur etwa 10 Perioden wird es gemeinhin als inkohärent bezeichnet.
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