Ühevärviline valgus vs koherentne valgus
Ühevärviline valgus ja koherentne valgus on tänapäeva valgusteoorias kaks teemat. Need ideed mängivad suurt rolli sellistes valdkondades nagu LASER-tehnoloogia, spektrofotomeetria ja spektromeetria, akustika, neuroteadus ja isegi kvantmehaanika. Selles artiklis käsitleme, mis on koherentne ja ühevärviline valgus, nende määratlusi, sidususe ja ühevärvilise valguse sarnasusi ja erinevusi.
Ühevärviline valgus
Mõiste „mono” viitab ainsusele või objektile. Mõiste „kroom” tähistab värve. Mõiste “mustvalge” on viide ühele värvile. Ühevärvilise värvi mõistmiseks tuleb kõigepealt mõista elektromagnetilist spektrit. Elektromagnetlained liigitatakse energia järgi mitmesse piirkonda. Röntgenikiirgus, ultraviolett-, infrapuna-, nähtav-, raadiolained peavad nimetama neist mõnda. Kõike, mida näeme, nähakse elektromagnetilise spektri nähtava piirkonna tõttu. Spekter on elektromagnetkiirte intensiivsuse graafik energia suhtes. Energiat võib esitada ka lainepikkuses või sageduses. Pidev spekter on spekter, milles kõigil valitud piirkonna lainepikkustel on intensiivsus. Täiuslik valge valgus on pidev spekter nähtaval alal. Tuleb märkida, et praktikastäiusliku pideva spektri saamine on praktiliselt võimatu. Neeldumisspekter on spekter, mis saadakse pärast pideva spektri saatmist läbi mõne materjali. Emissioonispekter on spekter, mis saadakse pärast pideva spektri eemaldamist pärast elektronide ergastamist neeldumisspektris.
Neeldumisspekter ja emissioonispekter on materjalide keemiliste koostiste leidmisel väga kasulikud. Aine neeldumis- või emissioonispekter on ainulaadne. Kuna kvantteooria näitab, et energiat tuleb kvantiseerida, määrab footoni energia footoni sagedus. Kuna energia on diskreetne, pole sagedus pidev muutuja. Sagedus on tegelikult diskreetne muutuja. Silma sattunud footoni värvus määratakse footoni energia järgi. Kiirt, millel on ainult ühe sagedusega footonid, nimetatakse monokromaatiliseks kiireks. Niisugune kiir kannab footonite kiirt, mis on sama värvi, saades seega termini „ühevärviline“.
Koherentne valgus
Sidusus on valguse omadus, mis võimaldab lainetel moodustada ajutisi või statsionaarseid häiremustreid. Sidusus on määratletud kaheks laineks. Kui kaks lainet on ühevärvilised (sama lainepikkusega) ja sama faasiga, määratletakse need kaks lainet koherentsete lainetena. Selliseid laineid tekitavaid allikaid nimetatakse koherentseteks allikateks. Selliseid laineid saab kasutada optilise tee omaduste uurimiseks. Selleks saadetakse üks kiir soovitud rada pidi ja teine kontrolltestina.
Mis vahe on koherentsel ja ühevärvilisel valgusel?
• Koherentsel valgusel peab olema sama faas ja sama sagedus. Ühevärvilisel valgusel peab olema ainult sama sagedus.
• Koherentne allikas on alati ühevärviline, samas kui monokromaatiline allikas võib olla koherentne või mitte.
• Monokromaatiliste allikatena saab praktiliselt kasutada kahte eraldi allikat, kuid sidususe tagamiseks tuleb kasutada kahte ühest monokromaatilisest allikast kujundatud virtuaalset allikat.
