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光學是物理學中研究光及其性質的分支，相干長度（CL）是光束或其他電磁現象在保持特定的時間相干性的情況下可以傳播的最大距離。時間相干性是指傳播波的正弦形狀以及預測波在其相位中的某個特定時刻的能力相干的，它與自身保持相位。因此，一些文本也提到了相干時間，即相干長度除以光速。持燒杯的科學家的相干長度受許多因素的影響：所用光的純度和功率、特定波長、電位的存在色散和衍射。雖然"相干長度"一詞主要用于光學，但光學中的許多概念已推廣到任何涉及波傳播的情況，如無線電波、聲波和壓縮波。它也用于討論超導性，可能是因為在某些條件下，電子也可以被看作波。相干長度的一個重要應用就是全息照相，三維圖像的記錄和再現。全息攝影是通過捕捉兩束激光束之間的相互作用來實現的。所用激光的相干性長度是光束之間允許的最大路徑差，所以它限制了可以記錄的全息圖的深度。對于一個普通的5毫瓦氦氖激光器，這個中心線被限制在6-8英寸（15.2-20.3厘米）左右。相干長度的另一個應用是在電信中，通過電磁信號傳輸信息。這里的CL是最大距離一個消息可以不經過某種方式轉發就可以發送對于無線電波，長度可以用光速除以信號的帶寬來近似。干擾、色散和衍射可以減小這個范圍。對于光通信來說，CL與光源中心波長的平方成正比，與所用介質的折射率和信號的光譜寬度成反比。

發表于 2020-09-17 22:12
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分類：科學教育

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