Vad är en våg?
En våg är en störning som reser genom ett medium eller utrymme och överför energi utan att överföra materia. Exempel inkluderar:
* Ljusvågor: Elektromagnetiska vågor som våra ögon kan se.
* ljudvågor: Mekaniska vågor som rör sig genom luft eller annat material.
* Vattenvågor: Mekaniska vågor som reser på vattenytan.
Vad är fas?
Fasen för en våg hänvisar till dess position inom sin cykel vid en given tidpunkt. Föreställ dig en våg som en sinuskurva:
* topp (vapen): Vågens högsta punkt.
* tråg: Vågens lägsta punkt.
* nollövergång: Poängen där vågen korsar den horisontella axeln.
Fasen beskriver var vågen är i denna cykel.
sammanhängande vågor:
Koherenta vågor har följande egenskaper:
* Samma frekvens: Alla vågor svänger i samma takt.
* Fast fasskillnad: Den relativa positionen för vågornas toppar och tråg förblir konstant över tid.
Varför är koherens viktigt?
Koherens är avgörande inom flera områden inom fysik och teknik:
* störningar: Koherenta vågor kan störa varandra och skapa mönster av konstruktiva (amplifierade) och destruktiva (avbrutna) störningar. Denna princip används i:
* holografi: Inspelning och rekonstruktion av 3D -bilder med hjälp av interferensmönster.
* interferometri: Precis mätning av avstånd, hastigheter och andra mängder.
* Lasers: Lasers producerar mycket sammanhängande ljus, vilket möjliggör:
* Hög effektdensitet: De sammanhängande vågorna kan fokuseras på en liten plats, vilket skapar hög kraft.
* Lång koherenslängd: Detta möjliggör applikationer som fiberoptisk kommunikation och laserkirurgi.
* atomiska klockor: Dessa klockor förlitar sig på sammanhållningen av atomövergångar för att uppnå otroligt exakt tidtagning.
Exempel på koherenta och sammanhängande vågor:
* coherent: Laserljus, radiovågor från en enda antenn
* inkoherent: Ljus från en glödlampa, ljud från en folkmassa
I huvudsak hänvisar sammanhållning i fysiken till vågens förmåga att upprätthålla en konsekvent relation med varandra när det gäller deras faser. Den här egenskapen möjliggör många viktiga fenomen och tekniker.
