Der Hauptunterschied zwischen zeitlicher und räumlicher Kohärenz besteht darin, dass zeitliche Kohärenz die Korrelation zwischen Wellen beschreibt, die zu verschiedenen Zeitpunkten beobachtet werden, während sich räumliche Kohärenz auf die Korrelation zwischen Wellen an verschiedenen Punkten im Raum bezieht, die entweder seitlich sind oder längs.
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 bezeichnen, die eine stationäre Interferenz ermöglichen kann. Allgemein beschreibt Kohärenz den Zusammenhang zwischen physikalischen Größen einer einzelnen Welle oder zwischen einigen Wellen oder Wellenpaketen.
Was ist zeitliche Kohärenz?
Temporale Kohärenz kann definiert werden als das Maß der durchschnittlichen Korrelation zwischen dem Wert einer Welle und sich selbst, verzögert um T (Zeitdauer der Oszillation der Welle) zu einem beliebigen Zeitpaar. Zeitliche Kohärenz kann verwendet werden, um zu beschreiben, wie monochromatisch eine Quelle sein kann. Mit anderen Worten, es beschreibt die Art und Weise, wie eine Welle für eine bestimmte Zeit mit sich selbst interferieren kann. Die Verzögerung dieser Welle, über die die Phase oder Amplitude erheblich wandern kann, wird Kohärenzzeit oder „Tc“genannt.
Abbildung 01: Die Amplitude einer Welle (Betrachtung einer Einzelfrequenz als Funktion der Zeit „t“)
Ferner wird der Kohärenzgrad perfekt, wenn die Verzögerung im Zustand T=0 ist. Sie neigt jedoch dazu, signifikant abzufallen, wenn die Verzögerung T=Tc überschreitet. Ein weiterer wichtiger Begriff ist die Kohärenzlänge, abgekürzt als Lc. Dies kann als die Entfernung beschrieben werden, die die Welle in der Zeitdauer von Tc zurücklegt. Wir müssen vorsichtig sein, um jede Verwechslung zwischen der Kohärenzzeit mit der Zeitdauer des Signals und auch der Kohärenzlänge mit dem Kohärenzbereich zu vermeiden.
Was ist räumliche Kohärenz?
Räumliche Kohärenz kann als Kreuzkorrelation zwischen zwei Punkten in einer Welle für alle Zeiten definiert werden. Bei einigen Systemen wie Wasserwellen oder Optiken können wir die Ausdehnung des wellenartigen Zustands über eine oder zwei Dimensionen beobachten. Diese Eigenschaft der räumlichen Kohärenz kann verwendet werden, um die Fähigkeit von zwei Punkten im Raum namens X1 und X2 (in der Ausdehnung einer Welle) zu beschreiben, wenn sie über die Zeit gemittelt werden.
Zum Beispiel, wenn es nur einen Wert für eine Welle gibt, die eine Amplitude über eine unendliche Länge hat, können wir sagen, dass sie vollkommen räumlich kohärent ist. Ein wichtiger Begriff in Bezug auf räumliche Kohärenz ist der Kohärenzbereich, der als Ac abgekürzt wird. Es ist der Abstandsbereich zwischen zwei der Punkte, über den eine signifikante Interferenz besteht, die den Durchmesser der Kohärenz definiert. Wir können sagen, dass Ac der relevante Kohärenztyp ist, der für Youngs Doppelsp altinterferometer geeignet ist. Darüber hinaus ist dieses Konzept in optischen Abbildungssystemen und, was noch wichtiger ist, in verschiedenen Typen von Astronomieteleskopen nützlich. Darüber hinaus verwenden einige Leute räumliche Kohärenz, um sich auf die Sichtbarkeit in Gegenwart eines wellenartigen Zustands zu beziehen, der in Kombination mit einer räumlich verschobenen Kopie von sich selbst ist.
Was ist der Unterschied zwischen zeitlicher und räumlicher Kohärenz?
Der Hauptunterschied zwischen zeitlicher und räumlicher Kohärenz besteht darin, dass zeitliche Kohärenz die Korrelation zwischen Wellen beschreibt, die zu verschiedenen Zeitpunkten beobachtet werden, während sich räumliche Kohärenz auf die Korrelation zwischen Wellen an verschiedenen Punkten im Raum bezieht, die entweder seitlich sind oder längs.
Die folgende Tabelle fasst den Unterschied zwischen zeitlicher und räumlicher Kohärenz zusammen.
Zusammenfassung – Zeitliche vs. räumliche Kohärenz
Der Hauptunterschied zwischen zeitlicher und räumlicher Kohärenz besteht darin, dass zeitliche Kohärenz die Korrelation zwischen Wellen beschreibt, die zu verschiedenen Zeitpunkten beobachtet werden, während sich räumliche Kohärenz auf die Korrelation zwischen Wellen an verschiedenen Punkten im Raum bezieht, die entweder seitlich sind oder längs.
