حاسبة طول الترابط

يلعب طول التماسك دورًا محوريًا في مجالات متنوعة مثل البصريات، وفيزياء الليزر، وميكانيكا الكم، حيث يُعد مقياسًا أساسيًا يميز تماسك مصادر الضوء. طول التماسك هو المسافة التي يحافظ عليها الموجة المتماسكة (مثل تلك المنبعثة من الليزر) على علاقة طور قابلة للتنبؤ، مما له آثار على جودة التصوير والتداخل والتصوير المجسم.

الخلفية التاريخية

نشأ مفهوم طول التماسك من الدراسات حول تداخل موجات الضوء، وهو متجذر بعمق في نظرية الموجة للضوء. إنه يحدد قدرة الضوء على إنتاج أنماط تداخل مستقرة، وهو مبدأ كان ضروريًا لتطوير الليزر وتصوير التماسك البصري.

صيغة الحساب

يمكن حساب طول التماسك (COL) باستخدام الصيغة:

\[ COL = \frac{\lambda^2}{2 \cdot d\lambda} \]

حيث:

• COL هو طول التماسك،
• λ هو مركز نطاق الأطوال الموجية،
• dλ هو النطاق الكلي للأطوال الموجية.

مثال على الحساب

لمصدر ضوء بطول موجي مركزي 500 نانومتر ونطاق طول موجي كلي 20 نانومتر، يُحسب طول التماسك على النحو التالي:

\[ COL = \frac{500^2}{2 \cdot 20} = 6250 \text{ نانومتر} \]

أهمية وسيناريوهات الاستخدام

يُعد طول التماسك ضروريًا في التطبيقات التي تتطلب تحكمًا دقيقًا في الطور على مسافات طويلة، كما هو الحال في قياس التداخل والتصوير المجسم ومعايرة الأدوات البصرية. كما أنه ضروري في الاتصالات السلكية واللاسلكية لتقييم أداء وصلات الألياف الضوئية.

الأسئلة الشائعة

1. ما الذي يؤثر على طول تماسك مصدر الضوء؟

   • يتأثر طول التماسك بشكل أساسي بالعرض الطيفي لمصدر الضوء؛ حيث يؤدي العرض الطيفي الضيق إلى طول تماسك أطول.

2. كيف يرتبط طول التماسك بزمن التماسك؟

   • زمن التماسك هو نظير طول التماسك الزمني، الذي يمثل الوقت الذي تحافظ فيه الموجة على طور قابل للتنبؤ. يرتبط طول التماسك والوقت بسرعة الضوء.

3. هل يمكن زيادة طول التماسك؟

   • نعم، بتضييق النطاق الطيفي لمصدر الضوء (تقليل dλ)، يمكن زيادة طول التماسك، مما يحسن جودة تطبيقات التداخل والتصوير.

هذه الآلة الحاسبة تبسط تحديد طول التماسك، مما يجعلها في متناول الأغراض التعليمية والأبحاث والتطبيقات العملية في البصريات والفوتونيات.