Физическое понятие когерентности представляет собой несколько согласованных по времени колебаний или волн, проявление которых наступает во время их сложения. Колебания считаются когерентными, когда их различные фазы имеют временное постоянство. Сумма колебаний имеет ту же частоту, как и каждое отдельное колебание. Таким образом, когерентные источники света работают на основе двух синусоидальных колебаний с одной и той же частотой.
Общее понятие когерентности
При когерентности, прохождение волн осцилляции происходит синхронно в разных точках пространства. При этом, разница фаз, расположенных между двумя точками, находится вне зависимости от времени. Если же такого не случается, значит, когерентность отсутствует. Это происходит, когда генерация волны сделана не одним излучателем, а несколькими одинаковыми, но независимыми друг от друга излучателями.
Следовательно, когерентность представляет собой упорядоченную световую структуру. Световое поле является почти идеальной гармонической волной. Типичным примером служит лазерное излучение, имеющее принципиальное отличие от излучений других световых источников. Когерентные источники света широко используются в голографии, оптической связи, при записи и обработке информации. С их помощью формируются заданные структуры оптических изображений и световых полей, световая энергия передается на расстояние, концентрируется в пространстве и времени.
Интерференция и когерентность
С понятием когерентности самым тесным образом связана интерференция. Когда свет интерферирует, получается картина чередующихся светлых и темных полос, когда световые пучки накладываются друг на друга. Само это явление основано на волновой природе света.
С помощью интерференции удается значительно улучшить качество оптических приборов за счет просветления оптики. Кроме того, получаются покрытия с высокими отражающими свойствами. На практике, это явление используется в современных объективах с большим числом линз. Поэтому, нередко возникают значительные потери световых потоков, приводя к ослаблению интенсивности света и уменьшению светосилы всего оптического устройства. Кроме того, свет, отражаемый от поверхности способен создавать блики, что очень нежелательно для военной техники.
Указанные недостатки, как правило, устраняются с помощью просветления оптики. На поверхности линз производится нанесение тонких пленок, у которых показатель преломления меньше, чем в самой линзе. Это позволяет выровнять волны и сделать световой поток более устойчивым.