"Klassische" Kohärenz

Ich habe ein paar Kurse, in denen das Konzept der Kohärenz ziemlich wichtig ist. Ich kenne die traditionelle Definition von Kohärenz und ihre Verbindung zur Phase einer Welle. Aber oft habe ich festgestellt, dass unsere Lehrer es nicht wirklich gut erklärt haben. Also fing ich an, ein wenig über Kohärenz zu lesen, und mir wurde klar, dass mehrere Quellen sich zu widersprechen scheinen oder nicht mit dem übereinstimmten, was unsere Lehrer uns sagten. Dann fand ich einen Artikel ( http://amasci.com/miscon/coherenc.html ), der besagt, dass die meisten Standardlehrbücher das Konzept mehr oder weniger falsch erklären.

Daher hoffe ich, dass mir jemand eine gute formale Definition oder eine Quelle geben kann, die das Phänomen gut erklärt. Denn im Moment bin ich schrecklich verwirrt und das Einzige, was ich weiß, ist, dass eine monochromatische Punktquelle kohärent ist.

Fragen Sie nach einer Definition des Wortes "Kohärenz"?
Der „Artikel“ (ein Blogpost auf der persönlichen Seite des Autors) ist ziemlich schrecklich. Der Autor scheint früher eine falsche Vorstellung davon gehabt zu haben, dass Licht einem sinusförmigen Pfad folgt, wenn die Sinuswellen nur die E- und M-Felder beschreiben. Der Autor verwechselt räumliche Querkohärenz (siehe VanCittert-Zernike Theorem) und zeitliche (räumlich longitudinale) Kohärenz. Schlimmer noch, der Autor verwechselt Strahlen (geometrische Optik) mit anderen Konzepten. Kohärenz wird am besten zuerst in der elektromagnetischen Näherung verstanden. Es gibt viele gute Lehrbücher, von denen keines so schlecht sein wird wie dieser Blogpost.
Deshalb sagte ich, dass ich verwirrt bin. Ich sehe, dass er viel durcheinander bringt, aber er bringt auch einige Punkte zur Sprache, die meiner Meinung nach auch unsere Lehrer falsch gemacht haben. Wenn Sie mir die Lehrbücher nennen könnten, würde ich das gerne nachlesen.
Unglücklicherweise geht sogar der Wikipedia-Artikel genau in die falsche Richtung. Kohärenz ist einfach eine Frage der Nicht-Null-Autokorrelation von Wellen. Weder perfekte Kohärenz noch perfekte Inkohärenz sind physikalisch möglich, der physikalische Bereich zwischen den beiden Eckfällen erfordert, dass Sie die Fourier-Transformation und die Autokorrelationsfunktionen der Wellen untersuchen. In der Praxis ist ein ziemlich hoher Grad an sowohl räumlicher als auch zeitlicher Kohärenz leicht erreichbar, selbst wenn von stark inkohärenten Quellen ausgegangen wird.
Persönlich habe ich Kohärenz nie verstanden, bis ich sie in Bezug auf (1) den Satz von Liouville und die Erhaltung der Helligkeit und (2) quantenmechanische Dichteoperatoren betrachtete. Die Konzepte von "Kohärenz" und "reinem Zustand" sind nicht ganz gleich, aber sie sind irgendwie verwandt. Das heißt ... Entschuldigung, nein, ich habe noch nie eine gute Referenz zu diesem Thema gesehen, und ich stimme voll und ganz zu, dass es zu diesem Thema viele Fehlinformationen gibt.

Antworten (1)

Die allgemeine Idee ist folgende: Wenn Felder hinzugefügt (überlagert) werden, kann ihre Phase entweder gleichmäßig gemittelt werden oder fest bleiben. Der erstere Fall beschreibt inkohärente Felder, der spätere kohärente. Dies sind die Extreme; alles dazwischen ist möglich. Situationen, in denen der Kohärenzgrad quantifiziert werden muss, hängen daher davon ab, wie lange oder wie weit Sie mitteln.

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