La luz emitida por el sol o una lámpara incandescente no es coherente. Irradia en diferentes direcciones y tiene diferentes longitudes de onda . Todo el espectro de luz visible está cubierto. La situación es completamente diferente con la luz coherente, que solo irradia en una longitud de onda (color de luz) de una manera particularmente "sincronizada". A continuación se muestra una breve explicación de esto.
¿Qué es la luz coherente?
La luz coherente es una radiación electromagnética que tiene una longitud de onda específica. Por lo tanto, siempre es luz monocromática, ya que la longitud de onda determina el color. Además, las ondas están "sincronizadas", es decir, irradian en la misma dirección, oscilan en el mismo plano y en la misma fase. Todos los parámetros descriptivos (frecuencia, polarización y fase) están en una relación espacial y temporal fija, de modo que las ondas electromagnéticas se amplifican por superposición . La palabra coherente se utiliza como abreviatura de este contexto. Si sólo se hace referencia a una de las relaciones, se habla de coherencia temporal (frecuencia y fase) o espacial (polarización).
¿Cómo se crea la luz coherente?
No es posible producir luz coherente con una sola fuente de luz. Esto requiere herramientas adicionales como rejillas, prismas o rendijas.
La coherencia temporal y espacial son las características más importantes de la luz coherente . La coherencia temporal significa que las relaciones de fase entre dos trenes de ondas no cambian durante un período de tiempo más largo, sino que siempre permanecen constantes. Incluso en el caso de la coherencia espacial, no hay cambios de fase en absoluto. Se puede determinar mejor mirando espacialmente perpendicular a la onda. Esta condición se mantiene hasta que se produzca un cambio que requiera la acción de influencias externas.
¿Cómo se crea la luz coherente? El requisito más importante es que haya rendijas, prismas, rejillas o espejos en los que pueda incidir la luz de una fuente de luz determinada. Este proceso se puede realizar tanto con la luz del sol como con la luz de una lámpara incandescente. Si la luz incide en el obstáculo, primero se divide y luego se vuelve a superponer.
¿Para qué se necesita la luz coherente?
Los láseres emiten luz coherente. Esto es muy importante, porque de lo contrario no funcionarían. Esta luz es particularmente eficaz y se puede enfocar muy finamente. La uniformidad y la alta densidad de energía se pueden utilizar para diversos fines. Además de la óptica láser, existen muchos otros posibles usos de la luz coherente . Esto incluye espectroscopia e interferometría. Se pueden encontrar aplicaciones prácticas en el procesamiento de señales y la criptografía cuántica, pero también en el procesamiento de materiales. Además, las fuentes de luz coherentes son indispensables cuando se crean hologramas.
¿Por qué se produce luz coherente en la doble rendija?
La doble rendija es una excelente herramienta para crear una luz coherente. Si la luz de una fuente de luz natural o artificial pasa a través de una doble rendija, se divide inmediatamente. Luego, las dos partes se superponen, lo que da como resultado una difracción en cada rendija. Ahora la luz puede extenderse más en un semicírculo. Se superpone dondequiera que se encuentren dos crestas de olas o dos valles de olas. La consecuencia de esto es que hay refuerzo. Por el contrario, hay lugares donde la cresta de una ola se encuentra con el valle de una ola, lo que resulta en una extinción.
¿Por qué un láser es coherente?
Con un láser, la luz es amplificada por el efecto LASER. LASER significa "Amplificación de luz por emisión estimulada de radiación". El efecto describe que un electrón excitado emite un fotón cuando es estimulado por otro fotón que pasa volando. La longitud de onda, la dirección y la polarización se toman del fotón original. En consecuencia, se cumplen todos los requisitos previos para la coherencia .
En el láser, esta situación se produce intencionadamente al reflejar la luz de un lado a otro entre dos espejos, de modo que se emiten cada vez más fotones estimulados.
Conclusión sobre la coherencia de la luz.
La coherencia de la luz es un factor de suma importancia en la óptica láser y muchas otras áreas. Si la luz del láser no fuera coherente, su efecto no sería tan intenso y no sería capaz de hacer el trabajo previsto. La luz coherente siempre debe generarse artificialmente porque no ocurre en la naturaleza. La luz del sol y la luz de una lámpara incandescente no son coherentes sino incoherentes. Esto significa que cubre una amplia gama de ondas electromagnéticas. Por el contrario, la luz coherente consta de una sola longitud de onda específica. Por ejemplo, se puede crear con una doble rendija, una rejilla o un espejo.
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