ההבדל העיקרי בין קוהרנטיות זמנית למרחבית הוא שהקוהרנטיות הזמנית מתארת את המתאם בין גלים הנצפים ברגעים שונים בזמן, ואילו קוהרנטיות מרחבית מתייחסת למתאם בין גלים בנקודות שונות במרחב, שהן לרוחב. או אורכי.
קוהרנטיות היא תופעה חשובה המתייחסת לשני מקורות גל שהם קוהרנטיים אם התדירות וצורת הגל שלהם זהים. אנו יכולים לתאר את תכונת הקוהרנטיות כמאפיין אידיאלי של גלים שיכול לאפשר הפרעות נייחות. באופן כללי, קוהרנטיות מתארת את המתאם בין כמויות פיזיקליות של גל בודד או בין כמה מנות גלים או גלים.
מהי קוהרנטיות זמנית?
ניתן להגדיר קוהרנטיות זמנית כמדד המתאם הממוצע בין ערך הגל לעצמו, בהשהיה ב-T (תקופת זמן של תנודה של הגל) בכל זוג זמנים. ניתן להשתמש בקוהרנטיות זמנית כדי לתאר עד כמה מקור יכול להיות מונוכרומטי. במילים אחרות, הוא מתאר את הדרך שבה גל יכול להפריע לעצמו לפרק זמן מסוים. ההשהיה של הגל הזה שמעליו יכולים הפאזה או המשרעת לשוטט בכמות משמעותית נקראת זמן הקוהרנטיות או "Tc".
איור 01: המשרעת של גל (בהתחשב בתדר בודד כפונקציה של הזמן "t")
יתרה מכך, כאשר ההשהיה במצב T=0, מידת הקוהרנטיות הופכת למושלמת.עם זאת, הוא נוטה לרדת באופן משמעותי כאשר ההשהיה עוברת T=Tc. יתרה מכך, מונח חשוב נוסף הוא אורך קוהרנטיות, המקוצר Lc. ניתן לתאר זאת כמרחק שאליו עובר הגל בפרק הזמן של Tc. עלינו להיות זהירים כדי למנוע כל בלבול בין זמן הקוהרנטיות עם משך הזמן של האות וגם אורך הקוהרנטיות עם אזור הקוהרנטיות.
מהי קוהרנטיות מרחבית?
ניתן להגדיר קוהרנטיות מרחבית כמתאם צולב בין שתי נקודות בגל לכל הזמנים. עבור מערכות מסוימות, כגון גלי מים או אופטיקה, אנו יכולים לצפות בהרחבה של המצב דמוי הגל על פני מימד אחד או שניים. ניתן להשתמש בתכונה זו של קוהרנטיות מרחבית כדי לתאר את היכולת של שתי נקודות במרחב בשם X1 ו-X2 (בהיקף של גל) להתערב בממוצע לאורך זמן.
לדוגמה, אם יש רק ערך אחד לגל בעל משרעת באורך אינסופי, נוכל לומר שהוא קוהרנטי מרחבית לחלוטין. מונח חשוב לגבי קוהרנטיות מרחבית הוא אזור הקוהרנטיות, המקוצר Ac. טווח ההפרדה בין שתיים מהנקודות שמעליהן יש הפרעה משמעותית, הוא שמגדיר את קוטר הקוהרנטיות. אנו יכולים לומר ש-Ac הוא סוג הקוהרנטיות הרלוונטי שמתאים לאינטרפרומטר הכפול של יאנג. יתרה מכך, מושג זה שימושי במערכות הדמיה אופטיות, וחשוב מכך, בסוגים שונים של טלסקופים אסטרונומיים. יתרה מזאת, יש אנשים שמשתמשים בקוהרנטיות מרחבית כדי להתייחס לנראות בנוכחות מצב דמוי גל המשולב עם עותק מוזז במרחב של עצמו.
מה ההבדל בין קוהרנטיות זמנית ומרחבית?
ההבדל העיקרי בין קוהרנטיות זמנית למרחבית הוא שהקוהרנטיות הזמנית מתארת את המתאם בין גלים הנצפים ברגעים שונים בזמן, ואילו קוהרנטיות מרחבית מתייחסת למתאם בין גלים בנקודות שונות במרחב, שהן לרוחב. או אורכי.
הטבלה הבאה מסכמת את ההבדל בין קוהרנטיות זמנית ומרחבית.
סיכום – קוהרנטיות זמנית לעומת מרחבית
ההבדל העיקרי בין קוהרנטיות זמנית למרחבית הוא שהקוהרנטיות הזמנית מתארת את המתאם בין גלים הנצפים ברגעים שונים בזמן, ואילו קוהרנטיות מרחבית מתייחסת למתאם בין גלים בנקודות שונות במרחב, שהן לרוחב. או אורכי.
