Licht entsteht aus diskontinuierlichen Emissionsakten, die Photonen-Wellenzüge aussenden. Diese Wellenzüge sind jeweils mit einem regelmäßig oszillierenden Feld verbunden, das willkürlich seine Phase verändert. „Dieses Intervall, in dem die Lichtwelle eine Sinusschwingung darstellt, ist ein Maß für ihre zeitliche Kohärenz.“ Die Kohärenzzeit ist somit durch das mittlere Zeitintervall definiert, in dem die Lichtwelle in einer vorhersagbaren Weise schwingt. Eine höhere Kohärenzzeit entspricht einer höheren zeitlichen Kohärenz einer Licht emittierenden Quelle.

In more recent times, Ushio perfected the in-house development of LED chips and lenses that facilitate SWIR wavelengths between 1050 nm and 1750 nm. Over 15 years of research and experimentation found a gallium indium arsenide phosphide (GaInAsP) luminous layer interfaced with an indium phosphide (InP) substrate forms the ideal SWIR LED.

Depending on the intended application, Ushio’s Epitex LED series offers the opportunity to select from a number of wavelengths, package types, and lenses for the modification of radiation distribution and intensity. Further customization is possible, with various photo-detection and heat sinking features available.

Looking to stay up-to-date with the latest breakthroughs, product releases, and features hitting the market? Join the SWIR-LED Club for FREE and get Ushio Epitex news deliver your mailbox.

Unterschied räumliche und zeitlicheKohärenz

SWIR possesses less energy than near-infrared, but more than mid-wavelength infrared (MWIR). SWIR radiation actually has quite a lot in common with light in the visible spectrum (400–700 nm), because photons in this wavelength range are either reflected or absorbed to varying degrees by different organic and inorganic materials. Studying the contrast between SWIR-reflective and SWIR-absorbent materials has opened the door to new technologies, such as machine vision and hyperspectral imaging.

Bei einer ausgedehnten Lichtquelle mit statistischer Phasenverteilung, d.h. zutreffend für LEDs, Glühbirnen und Gasentladungslampen, jedoch nicht für Laser, wird die räumliche Kohärenz durch die Ausdehnung und die Form der Lichtquelle bestimmt. Dabei geht es mehr um die Winkelausdehnung als um die tatsächliche Ausdehnung, so dass die räumliche Kohärenz daher mit steigender Entfernung zunimmt. Eine Punktlichtquelle hat auch bei geringem Abstand eine vollständige räumliche Kohärenz. Dieser Zusammenhang wird durch das Van-Cittert-Zernike-Theorem – nach Pieter Hendrik van Cittert (1889–1959) und Frits Zernike – beschrieben, das besagt, dass der komplexe Kohärenzgrad der normierten Fouriertransformierten der Intensitätsverteilung der Lichtquelle entspricht (Bedingungen: kleine Ausdehnungen der Lichtquelle und des Beobachtungsgebiets, ausreichend großer Beobachtungsabstand). Für eine kreisförmige Lichtquelle fällt die räumliche Kohärenz schnell ab und erreicht bei ihr Minimum in Abhängigkeit vom Abstand des Beobachtungsschirms von der Lichtquelle. Danach ist die Kohärenz nicht verloren, sondern kommt für größere Abstände (in sehr schwacher Form) wieder.

Während die häufig gewählte mathematische Beschreibung einer Welle als Sinuskurve zeitlich und räumlich unbegrenzt gedacht ist, sind reale physikalische Wellen zeitlich und räumlich begrenzt. Auch haben zwei durch verschiedene Anordnungen erzeugte Wellen meist leicht unterschiedliche Frequenzen. Das Vorhandensein von Kohärenz deutet daher meist auf eine gemeinsame oder zusammenhängende Entstehungsgeschichte der Wellen hin. Je nach Zeitdauer dieser Entstehung kann die Kohärenz somit zeitlich begrenzt sein, die dabei zurückgelegte Weglänge nennt man die Kohärenzlänge, die die räumliche Ausdehnung ihrer Kohärenz bemisst.

If you would like to learn more about short-wavelength infrared radiation and its applications, please contact Ushio’s regional experts:

In der Optik bedeutet Kohärenz die Interferenzfähigkeit bezüglich eines bestimmten Experimentes und wird mit dem Kontrast des Interferenzmusters, der maximal 1 (vollständig kohärentes Licht) und minimal 0 (vollständig inkohärentes Licht) sein kann, in Verbindung gebracht. Das Interferenzmuster zweier Lichtquellen ist abhängig von ihrer komplexen gegenseitigen Kohärenzfunktion bzw. dem komplexen gegenseitigen Kohärenzgrad bzw. vom Kontrast

The relevant focal depth are considered as a mean within a defined buffer of the focal depths of the harmonized earthquake catalogues of Italy and ...

Bei einer Lichtquelle wird die zeitliche Kohärenz durch die spektrale Zusammensetzung des Lichts bestimmt. Licht einer monochromatischen Lichtquelle ist zeitlich vollständig kohärent. Licht, das sich aus verschiedenen Wellenlängen zusammensetzt (z. B. wegen Dopplerverbreiterung), ist – je nach Art der Zusammensetzung – partiell kohärent oder inkohärent. Dieser Zusammenhang wird durch das Wiener-Chintschin-Theorem beschrieben, das besagt, dass der Kohärenzgrad (als Autokorrelationsfunktion der Feldstärke) der normierten Fouriertransformation des Lichtspektrums entspricht. Die Kohärenzlänge des Lichts ist als der Punkt definiert, an dem der Kohärenzgrad auf abgefallen ist.

Zeitliche Kohärenz ist dann notwendig, wenn die Welle zu einer zeitlich verschobenen Kopie ihrer selbst kohärent sein soll. Das ist beispielsweise dann der Fall, wenn in einem Michelson-Interferometer die Weglängen im Objekt- und Referenzarm unterschiedliche Längen aufweisen. Die Zeit, nach der sich die Relativwerte von Phase und/oder Amplitude signifikant verändert haben (so dass die Korrelation in entscheidendem Maße abnimmt), wird Kohärenzzeit genannt. Bei ist die Kohärenz noch perfekt, sie hat sich aber nach der Zeit entscheidend verringert. Die Kohärenzlänge ist als die Entfernung definiert, die die Welle innerhalb der Kohärenzzeit zurücklegt.

Berechnet man nach dem Wiener-Chintschin-Theorem die Kohärenzfunktion für den Fall eines Lasers mit einem gaußförmigen Spektrum (Bandbreite FWHM = , Schwerpunktwellenlänge ), so erhält man eine gaußförmige Kohärenzfunktion mit der Kohärenzlänge .

Ähnlich wie im Fall der zeitlichen Kohärenz kann die räumliche Kohärenz durch Messung des Kontrastes eines Interferenzmusters bestimmt werden, wenn ein Interferometer eingesetzt wird, das empfindlich auf die räumliche Kohärenz ist (Verwandte des Doppelspaltaufbaus). Bei der Stellarinterferometrie wird durch Messung des Kontrasts über die räumliche Kohärenz die Winkelausdehnung von Sternen bestimmt.

Kohärenzeinfach erklärt

Man kann die Kohärenzzeit bzw. Kohärenzlänge einer Lichtwelle bestimmen, indem man diese in zwei Teilstrahlen aufteilt und sie später wieder vereint – etwa in einem Michelson-Interferometer oder Mach-Zehnder-Interferometer. Man sieht Interferenzerscheinungen in einer solchen Anordnung nur dann, wenn der Laufzeitunterschied bzw. der Wegunterschied zwischen den Teilwellen kleiner bleibt als die Kohärenzzeit bzw. Kohärenzlänge der von den Atomen ausgesandten Wellenzüge.

In einfachen Fällen, wie bei periodischen Wellen, sind zwei Teilwellen kohärent, wenn eine feste Phasenbeziehung zueinander besteht. In der Optik bedeutet diese Phasenbeziehung häufig eine gleich bleibende Differenz zwischen den Phasen der Schwingungsperiode. Teilwellen, die sich an einem festen Ort zu einer bestimmten (zeitlich gemittelten) Intensität überlagern (zum Beispiel auf einem Beobachtungsschirm), können sich dann abhängig von der Phasenbeziehung entweder verstärken bzw. auslöschen (vollständige Kohärenz), ein wenig verstärken bzw. abschwächen (partielle Kohärenz) oder zu einer mittleren Intensität ausgleichen (Inkohärenz). Inkohärenz liegt hier vor allem bei unterschiedlichen Frequenzen vor, wenn alle Phasendifferenzen gleich häufig vorkommen und dadurch keine konstruktive oder destruktive Interferenz möglich ist.

Sämtliche physikalische Wellen wie Lichtwellen, Radarwellen, Schallwellen oder Wasserwellen können auf eine bestimmte Weise kohärent zu anderen Wellen sein, oder es kann Kohärenz zwischen entsprechenden Teilwellen bestehen. Ursache der Kohärenz kann eine gemeinsame Entstehungsgeschichte der Wellen sein. Wenn beispielsweise bei der Wellenerzeugung derselbe ursächliche Mechanismus zu Grunde lag, können gleichbleibende Schwingungsmuster im Wellenzug entstehen, die später bei einem Vergleich von Teilwellen sichtbar gemacht werden können. Sind die Wellenamplituden zweier Wellen direkt miteinander korreliert, so zeigt sich dies bei der Überlagerung der Wellen am Auftreten von stationären (räumlich und zeitlich unveränderlichen) Interferenzerscheinungen. In anderen Fällen ist zum Teil ein technisch höherer Aufwand oder eine kompliziertere mathematische Betrachtung des Wellenverlaufs notwendig, um eine Kohärenz in den Wellen nachzuweisen.

The semiconductor materials used to construct light-emitting diode (LED) chips, which consist of a luminous layer and a substrate, depend on the desired output wavelength. The full Ushio Epitex LED range covers a wide spectrum from 365 nm ultraviolet (UV) emitters, through visible light and NIR, up to 1750 nm SWIR.

With center wavelengths available in increments of 50 or 100 nm, Ushio SWIR chips boast a wavelength variation of as low as ±10 nm. Meanwhile, the nearest competitors fall short of this accuracy, with a variance of more like ±50 nm.Ushio’s SWIR photodetectors, on the other hand, generally use indium gallium arsenide (InGaAs). These sensors are considered to be more expensive than the common silicon (Si) and complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) sensor types, but the ability to detect the SWIR wavelengths beyond 1000 nm is largely lacking with those technologies.

Aus der Fouriertransformation folgt direkt, dass – je nach Form des Spektrums (im obigen Fall des gaußförmigen Spektrums beispielsweise nicht, wohl aber z.B. für eine Schwebung, bei der die Autokorrelationsfunktion periodisch ist) – auch für größere Weglängenunterschiede als wieder eine hohe Kohärenz erreicht werden kann. Diese Eigenschaft der Kohärenz lässt sich im anschaulichen Bild der endlich langen Wellenzüge (s.u.) nicht erklären.

201858 — The most basic way you can understand how a sensor works is when the shutter opens, the sensor captures the photons that hit it and that is ...

Statistische Methoden, auf denen z.B. die Signalverstärkung am Ende einer Glasfaser beruht, sind also schädlich für die Kohärenz, was u.a. zur Reichweitenbegrenzung der Quantenkryptographie führt, die gegenwärtig nur auf Abständen bis zu ca. 100 km durchgeführt werden kann, während die Methoden der klassischen Informatik in ihrer Reichweite praktisch unbegrenzt sind.

gegeben ist, liefert nun direkt die Stärke der Kohärenz als Wert zwischen 0 und 1. Im Allgemeinen unterscheidet man drei Fälle:

E+E Elektronik – the expert for Humidity Sensor Technology, CO2 Sensor & temperature measurement - innovative products. Come and visits us!

Illumination Dynamics (ID) is a Wholly owned subsidiary of ARRI rental and is a service provider of automated and conventional lighting and mobile power ...

... Lighting. Beacons · Light Bar · Lighthead. Work Lights. Light Bar · Square · Round · Shop by Market ... Automotive Lighting · Emergency Lighting · Performance ...

Hat das Licht verschiedene Wellenlängen, so sind die einzelnen Streifenmuster zueinander verschoben. Die Streifen sind umso breiter, je größer die Wellenlänge ist. Bei der Überlagerung der Streifenmuster auf einem Beobachtungsschirm löschen sich die Streifen an manchen Orten gegenseitig aus oder verstärken sich gegenseitig (partielle Kohärenz).

Die Wahl der Lichtquelle ist entscheidend für die Kohärenz. Allerdings ist Kohärenz keine Eigenschaft einer Lichtquelle selbst, sondern der Lichtstrahlen, da die Interferenzfähigkeit des Lichts bei der Ausbreitung verloren gehen kann.

Leuchtstoffröhren, Glühlampen und Gasentladungslampen sind räumlich ausgedehnte Lichtquellen (räumlich inkohärent), die weißes Licht einer großen Menge verschiedener Frequenzen (zeitlich inkohärent) erzeugen. Durch Lochblenden und Wellenlängenfilter kann daraus räumlich und zeitlich kohärentes Licht erzeugt werden, jedoch wird dabei die verbleibende Intensität des Lichts stark reduziert, so dass dieses Verfahren wenig praktikabel ist.

In der klassischen Optik wird Kohärenz mit der Interferenzfähigkeit von Licht in direkten Zusammenhang gebracht. Der Kontrast des Interferenzmusters V (engl. Visibility) ist ein Maß für die Kohärenz des Lichts. Insbesondere in der Optik spielen die beiden Spezialfälle der räumlichen und zeitlichen Kohärenz eine große Rolle.

die Stärke der räumlichen Kohärenz zwischen den Punkten A und B. Ein Volumen, in dem alle Punktepaare A, B einen Kontrast aufweisen, bildet ein sogenanntes Kohärenzvolumen, innerhalb dessen räumliche Kohärenz vorliegt. Meistens wird unter dem Begriff der räumlichen Kohärenz nur die Kohärenz quer zur Ausbreitungsrichtung der Welle verstanden, was präziser mit transversal räumliche Kohärenz bezeichnet werden müsste. Die räumliche Kohärenz entlang der Ausbreitungsrichtung, also die longitudinal räumliche Kohärenz, wird dagegen oft mit der zeitlichen Kohärenz gleichgesetzt, was nur näherungsweise korrekt ist.

Die für Interferenzfähigkeit notwendige Kohärenz bei Wellen kann anhand der Korrelationsfunktion quantifiziert werden[1]. Diese Funktion liefert ein Maß für die Ähnlichkeit des zeitlichen Verlaufs zweier in Verbindung gebrachter Wellenamplituden.

Mit kohärenter Superposition der Zustände (Superposition der Feldamplituden) hat man es auch in der Quantenmechanik zu tun, obwohl der Zusammenhang mit den Messgrößen kompliziert ist: Ein quantenmechanischer Zustandsvektor , interpretiert als Ensemble von Wahrscheinlichkeitsamplituden (genauer: deren Dichten), die durch eine komplexwertige Ortsfunktion dargestellt werden, kann in einer beliebigen Orthonormalbasis mit komplexen Konstanten linear superponiert werden, obwohl die Messwahrscheinlichkeiten selbst quadratisch von abhängen (z.B. gilt für die Aufenthaltwahrscheinlichkeit in einem kleinen Volumen die folgende Aussage: ). Die lineare Superponierbarkeit besagt, dass zugleich gilt, also (Der Index * kennzeichnet hier die konjugiert-komplexe Größe.) Die Aufenthaltswahrscheinlichkeit hängt also quadratisch (genauer: bilinear) von den ab, obwohl die Zustände selbst linear (d.i. kohärent) superponiert werden. Die hier besprochenen Aspekte werden beim Quantencomputer ausgenutzt.

die Stärke der zeitlichen Kohärenz in Abhängigkeit vom Zeitabstand . hat bei den maximalen Wert 1 und fällt je nach Kohärenz mehr oder weniger schnell auf 0 ab. Die Kohärenzzeit ist definiert als der Zeitabstand , bei dem die Kontrastfunktion auf 1/e abgefallen ist. Soll die Kohärenz zwischen verschiedenen Wellen berechnet werden, wird die Kreuzkorrelationsfunktion

The last couple of days the overdrive has been kicking in and out without me pressing the button on the shifter. Then the light came on and blinked until I ...

Laserlicht dagegen gilt als das am besten erzeugbare monochromatische Licht überhaupt und hat die größte Kohärenzlänge (bis zu mehreren Kilometern). Ein Helium-Neon-Laser kann beispielsweise Licht mit Kohärenzlängen von über 1 km produzieren. Allerdings sind nicht alle Laser monochromatisch (z.B. kann ein Titan:Saphir-Laser auch spektrale Breiten von Δλ ≈ 2 – 70 nm aufweisen). LEDs sind weniger monochromatisch (Δλ ≈ 30 nm) und haben deshalb kürzere Kohärenzzeiten als die meisten monochromatischen Laser. Da ein Laser in der Regel über seine gesamte Austrittsapertur hinweg dieselbe Phase aufweist, besitzt das emittierte Laserlicht zudem eine sehr hohe räumliche Kohärenz.

Wenn man räumlich nicht-kohärentes Licht durch einen sehr schmalen Spalt sendet, verhält sich das Licht dahinter, als wäre der Spalt eine Punktlichtquelle (in einer Dimension), die Elementarwellen aussendet (siehe Huygenssches Prinzip). Die Größe des räumlichen Kohärenzgebiets ist im Fall eines einfachen Spaltes indirekt proportional zur Spaltgröße (van-Cittert-Zernike-Theorem, Verdetsche Kohärenzbedingung). Mit zunehmendem Abstand zur Lichtquelle nimmt die Winkelausdehnung der Lichtquelle ab und damit die räumliche Kohärenz zu.

KohärenzBeispiele

SWIR technology allows analysis of material characteristics beyond the visual capability of the human eye. In particular, water, sugars, and proteins absorb the majority of the wavelengths in the SWIR band. The most common food ingredient, water, is measured for a variety of purposes, for example, ensuring the water content of baked cookies remains consistent in every batch.

Basler Standard Ring Lights are commonly placed around the camera and can be used in various applications for bright field lighting.

Im Falle rein räumlicher Kohärenz werden nur Korrelationen mit betrachtet. Hier liefert die Kontrastfunktion für räumliche Kohärenz

ZeitlicheKohärenz

Short-wavelength infrared (SWIR) is a band of non-visible light on the electromagnetic spectrum (EMR) with a wavelength between 1000 and 2500 nanometers (nm).

Charakteristisch für die Kohärenz zweier Wellen, die am selben Ort eintreffen, ist, dass ihre Amplituden sich addieren. Im Fall der Inkohärenz addieren sich ihre Intensitäten, also die (Absolut-)Quadrate ihrer Amplituden.

Im Beispiel eines Beugungsgitters in der Optik etwa, bei dem eine sehr große Zahl von Teilwellen interferieren muss, genügt die paarweise räumliche Kohärenz noch nicht, um scharfe Beugungsspektren sichtbar werden zu lassen. Zusätzlich muss eine simultane Korrelation zwischen den Phasen aller Teilwellen vorliegen, damit die paarweise interferenzfähigen Teilstrahlen in einem gemeinsamen Beugungsmaximum auf dem Schirm zur Deckung kommen. Diese Bedingung ist insbesondere dann erfüllt, wenn ebene Wellenfronten auf ein ebenes Beugungsgitter treffen. Zwei weitere Anwendungsfälle, bei denen Vielstrahlinterferenz eine Rolle spielt, sind die Braggreflexion und das Fabry-Pérot-Interferometer.

Allgemein ist der quantenmechanische Erwartungswert einer Messgröße , die durch einen selbstadjungierten Operator repräsentiert wird, durch folgende Formel gegeben (wobei die Ausdrücke in spitzen Klammern das quantenmechanische Skalarprodukt bedeuten, worauf an dieser Stelle nicht eingegangen werden kann):   Obwohl dieser Ausdruck nichtlinear von abhängt, ist die kohärente Superponierbarkeit der Zustände das Wesentliche: auch die nichtdiagonalen Elemente, geben im Allgemeinen gleich signifikante Beiträge zum Resultat wie die diagonalen Elemente.

With so many configurations and variations available, we decided to put the choice in your hands. Select your preferred wavelength, package type, viewing angle & output power, and let our SWIR LED Builder do the rest!

20231110 — Our engine displacement calculator will easily help you calculate engine displacement in both cubic inches and liters by inputting your engine's bore and ...

Im Falle rein zeitlicher Kohärenz werden nur Korrelationen mit A = B betrachtet. Hier liefert die Kontrastfunktion für zeitliche Kohärenz

Andererseits können auch Wellen mit unterschiedlichen Frequenzen eine Kohärenz zueinander aufweisen. Technisch spielt diese Art der Kohärenz eine Rolle beim Frequenzkamm oder in der Radartechnik. Erzeugt wird diese Kohärenz durch Modenkopplung oder Frequenzverdopplung oder -vervielfachung.

Many organic materials absorb rays in the 1000–1800 nm range, which makes short wavelength infrared (SWIR) LEDs particularly useful in a large number of applications. When more rays are absorbed, as in the case of materials with high moisture content like fruit and vegetables, SWIR imaging produces a ‘darker’ image; by contrast, materials or substances which reflect more rays will appear ‘brighter’. This type of spectroscopy can be used to monitor the nutritional value of food, which is a critical component of agricultural and processed food production, or identify foreign objects for removal.

In Stock. RADKO SHINY BRITE ...

Für Zweistrahlinterferenz einer Welle mit ihrer räumlich und zeitlich verschobenen Kopie ergibt sich die Zweistrahlinterferenzformel .

Es werden also eigentlich nicht die Zustände gewichtet, sondern die Erwartungswerte selbst (d.h. nicht die „Amplituden“ , sondern die „Intensitäten“ ), wobei im Gegensatz zu folgendem Absatz nichtdiagonale Prozesse nicht vorkommen. Die zugehörige Entropie – eine wichtige physikalische und informationstheoretische Größe – verschwindet hierbei nicht. (Dagegen sind quantenstatistische Zustände „rein“, wenn folgendes gilt: für ein ,    für alle anderen (z.B. ). Auch die Entropie S verschwindet dann, wie aus folgt.   ist die sog. Boltzmann-Konstante.)

Kohärenz spielt eine Rolle in allen Bereichen der Physik, in denen Interferenzen beobachtet werden, insbesondere in der Laseroptik, der Spektroskopie und der Interferometrie. Dabei spielt es für die Bedeutung der Kohärenz keine Rolle, ob es sich um Lichtwellen oder um Materiewellen handelt. Da es insbesondere in der Lasertechnik möglich ist, von einzelnen Photonen zahlreiche Kopien mit zusammenhängender Entstehungsgeschichte zu erzeugen, so hat die Kohärenz insbesondere auch eine große Bedeutung in deren Anwendungsgebieten, wie der Erstellung von Hologrammen, der Quantenkryptographie oder der Signalverarbeitung.

Auch aus der Messung des Spektrums lässt sich durch Fouriertransformation die zeitliche Kohärenz bestimmen. Umgekehrt kann auch das Spektrum einer Lichtquelle bestimmt werden, indem der Interferenz-Kontrast in einem Michelson-Interferometer gemessen wird, während der Weglängenunterschied variiert wird (FTIR-Spektrometer).

Davon abgeleitet wird in der Quantenmechanik von kohärenter Überlagerung verschiedener Zustände gesprochen, wenn sie unter Beachtung ihrer quantenmechanischen Phasen addiert werden müssen wie Vektoren.

Die zeitliche Kohärenz des Lichts kann erhöht werden, indem man einen Wellenlängenfilter einsetzt, der das Spektrum der Lichtquelle begrenzt.

At Ushio’s state-of-the-art facilities in Kyoto, Japan, the entire LED manufacturing process can take place internally, from epitaxial formation to packaging processing. Utilizing over 30 years of LED experience and 1,500 construction combinations, configuration demands of any application can be met, such as multiple wavelengths and a photodiode in a single package.

In Wellenfeldern kann man auch die Fälle einer zeitlichen und einer räumlichen Kohärenz unterscheiden, auch wenn normalerweise beide Formen der Kohärenz vorhanden sein müssen. Zeitliche Kohärenz liegt vor, wenn entlang der Zeitachse (oft bildlich gleichgesetzt mit der Raumachse parallel zur Ausbreitungsrichtung) eine feste Phasendifferenz besteht. Räumliche Kohärenz liegt vor, wenn entlang einer Raumachse (oft reduziert auf die Raumachsen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung) eine feste Phasendifferenz besteht.

definiert zunächst die (komplexe) Kreuzkorrelationsfunktion zwischen den Zeitverläufen zweier betrachteter Amplituden. Die beiden Amplituden werden an den Ortspunkten A und B der Welle und bei einem Zeitunterschied von herausgegriffen und als Funktion der Zeit verglichen.

Overdrive 640 6.5W 5000K R20 Dimmable Daylight LED Light Bulb - Pack of 6. Sold By UnbeatableSale.com, Inc. a Sears Marketplace seller.

KohärenzPsychologie

RäumlicheKohärenz

Die Bruchstelle zwischen der kohärenten Physik der Quantenmechanik und der inkohärenten Physik der Quantenstatistik liegt in einem subtilen Kapitel der fortgeschrittenen Quantenmechanik genau bei den oben beschriebenen „nichtdiagonalen Prozessen“, wo nämlich in der „Zeitabhängigen Störungstheorie“ die Übergangsraten sich in der niedrigsten relevanten Näherung als proportional zu den Intensitätsquadraten der zeitabhängigen Störung erweisen und die höheren Terme vernachlässigt werden. Das ist bei zeitlich inkohärenter (quasi-„zufälliger“) Störung angemessen, aber z.B. bei Laserstrahlung im Allgemeinen nicht sinnvoll.

KohärenzLaser

Die Zerfälle durch endliche Wellenzüge zu modellieren, kann nicht alle Aspekte der zeitlichen Kohärenz erklären, dient aber als Hilfsvorstellung in einfachen Fällen.

Soll die Welle mit einer räumlich verschobenen Kopie ihrer selbst interferieren, ist räumliche Kohärenz nötig. Dieses ist beispielsweise im youngschen Doppelspaltversuch der Fall: Hier werden durch die beiden Spalte zwei Punkte aus der einfallenden Welle herausgegriffen und zur Interferenz gebracht. Wie weit diese beiden Punkte auseinanderliegen dürfen, beschreibt die Ausdehnung des Gebiets der räumlichen Kohärenz.

Den Zusammenhang zwischen Ausdehnung der Lichtquelle und räumlicher Kohärenz kann man sich am Beispiel des Doppelspalt-Interferenzversuchs veranschaulichen. Am Beobachtungsschirm entsteht abhängig von den Laufzeitunterschieden der beiden Strahlen ein Interferenzmuster. Hierfür ist eine ausreichend hohe zeitliche Kohärenz der Lichtstrahlen nötig. Für den Punkt des Beobachtungsschirms, der zwischen den beiden Spalten liegt, haben die Lichtstrahlen keine Laufzeitdifferenz. Hier hat das Interferenzmuster das nullte Maximum. Bei einer ausgedehnten Lichtquelle ist der Punkt mit Laufzeitdifferenz gleich null für jeden Punkt der Lichtquelle leicht verschoben. Die einzelnen Interferenzmuster verwischen sich je nach Größe der Lichtquelle gegenseitig.

Kohärentes Licht Wirkung

Der qualitative Unterschied zwischen End- und Anfangszustand des Systems, kohärentes Strahlungsfeld versus zufälliger Anfangszustand, wird hier als „höhere Näherung“ genau so vernachlässigt, wie dies in den Formeln der statistischen Physik geschieht, wo man im Grunde nicht zwischen Anfang- und Endzustand unterscheidet. Auch der Übergang von der Reversibiltät der Quantenmechanik (bzw. des klassischen Pendants, der sog. Hamiltonschen Mechanik) zur Irreversibilität genereller Vorgänge der statistischen Physik ist genau an dieser Stelle anzusiedeln (, mit signifikanter Pfeilrichtung, z.B. , mit der reduzierten Planckschen Konstante , der Dirac-Funktion , den Energien von Anfangs- bzw. Endzustand. sowie der Kreisfrequenz der als monochromatisch angenommenen Störung).

Dagegen ist in der statistischen Physik, einschließlich der Quantenstatistik, die Mittelung von vornherein inkohärent (Superposition von Feldintensitäten). Hier wird mit Wahrscheinlichkeiten angenommen, dass sich der quantenmechanische Zustand des Systems im Zustand befindet. Die statistischen Erwartungswerte sind dementsprechend

Kohärenz (von lat.: cohaerere = zusammenhängen) bezeichnet bei einem ausgedehnten physikalischen Wellenfeld die Eigenschaft, dass sich die momentanen Auslenkungen an verschiedenen Orten zeitlich bis auf eine konstant bleibende Phasenverschiebung auf dieselbe Weise ändern. Als Folge kann bei der Überlagerung von kohärenten Wellen eine räumlich stationäre Interferenz sichtbar werden. Das Fehlen von Kohärenz wird als Inkohärenz bezeichnet.

Das resultierende Licht setzt sich additiv aus Wellenpaketen zusammen, die von vielen unterschiedlichen Atomen ausgesandt wurden und sich in der Phase und auch in der Frequenz unterscheiden. Da die Atome meist in thermischer Bewegung sind, zeigt das von solchen Atomen emittierte Licht Dopplerverbreiterung, bei starker gegenseitiger Wechselwirkung (z.B. Stöße) der Atome auch Druckverbreiterung. Beide Effekte verkürzen die Kohärenzzeit bzw. -länge des emittierten Lichts erheblich.

Die gezeigte mathematische Definition der Kohärenz beschreibt nur die Korrelation zwischen zwei Punkten einer Welle. In vielen Anwendungen muss jedoch die Bedingung erfüllt sein, dass sich sehr viele Teilwellen zu einem gemeinsamen Interferenzmuster überlagern können. Dabei ist die paarweise Kohärenz der Teilwellen allein nicht hinreichend. Der Kohärenzbegriff muss hierfür erweitert oder mit Zusatzbedingungen verknüpft werden.

„Natürliches“ Licht entsteht, wenn ein Elektron in einem Atom von einem angeregten in einen weniger angeregten Zustand übergeht. Beim Zerfall des angeregten Zustandes schwingt in semiklassischer Vorstellung das Elektron eine gewisse Zeit. Während dieser Zeit (= Lebensdauer) wird es ein Photon emittieren (gedämpfte Schwingung). Typische Lebensdauern solcher atomarer Prozesse sind (= Kohärenzzeit). Dieses führt zu Wellenpaketen mit Längen von (= Kohärenzlänge) mit einer Frequenzunschärfe von etwa 100 MHz.

Den Zusammenhang zwischen dem Spektrum der Lichtquelle und der zeitlichen Kohärenz kann man sich am Beispiel des Michelson-Interferometers veranschaulichen. Bei verkipptem Referenzspiegel ist der Weglängenunterschied beider Strahlen linear von der Kipprichtung abhängig. Entspricht der Weglängenunterschied einem ganzzahligen Vielfachen der Wellenlänge, so interferieren die Strahlen konstruktiv, und das Interferenzmuster hat ein Maximum. Bei monochromatischem Licht ist ein Streifenmuster auf dem Schirm sichtbar.