Kohärenz

Kohärenz, kohärent, Phasenlage. Phasenbeziehung, Wellen, Überlagerung

kohärenz: (lat. cohaerere – zusammenhängen)

Kohärenz beschreibt die Phasenlage von Wellen zueinander. Bei zeitlich oder räumlich konstanter Phasenbeziehung sind die Wellen kohärent.

Licht ist kein beliebig langer Wellenzug, der sich im Raum ausbreitet. Lichtwellen bestehen aus mehr oder weniger langen Wellenzügen. Damit wir ein stabiles Interferenzmuster erkennen können, muss die Phasendifferenz zwischen zwei interferierenden Wellenzügen konstant sein.

Wenn aber stets neue Wellenzüge (endlicher Länge) emittiert werden, dann ändert sich auch deren Phasenlage. Das bedeutet, dass Stellen, an denen in einem Moment eine konstruktive Interferenz beobachtet wurde, im nächsten Moment eine andere Phasenbeziehung zwischen den Wellen aufweisen.

Bild 01

Während die Wellen im Bild 01 eine konstante Phasenlage haben, ändert sich diese im Bild 2. So kommt es an gleichen Positionen zu unterschiedlichen Interferenzerscheinungen.

Die Länge der Wellenzüge ist u.a. von der Art der Erzeugung abhängig. Die Kohärenzlängen von thermisch erzeugtem Licht (z.B. Glühlampe liegen im Bereich von einigen Mikrometern bis hin zu wenigen Zentimetern). Die Kohärenzlängen von Lasern liegen in Bereichen von 100 m bis zu einigen Kilometern.

Bild 2