Was bedeutet Kohärenz?

Der Begriff "Kohärenz" bzw. "kohärent" stammt aus dem Lateinischen und bedeutet so viel wie "zusammenhängend".

Kohärenz bezeichnet die Eigenschaft von Wellen, dass es zwischen zwei Wellenzügen eine feste Phasenbeziehung gibt. Nur wenn die Phasenbeziehung zwischen den beiden Wellenzügen konstant bleibt, ist die Entstehung eines stabilen Interferenzmusters möglich.

Man unterscheidet dabei zwischen räumlicher und zeitlicher Kohärenz.

Hier findest Du eine ausführliche Erklärung zur Kohärenz.

Gewöhnliche Lichtquellen senden kein kohärentes Licht aus

Um mit einer gewöhnlichen Lichtquelle ein stabiles Interferenzmuster zu erzeugen, war es notwendig, das Licht vor dem Doppelspalt mit einem Einzelspalt einzuengen.

Der Grund ist folgender:

Das Licht wird von den Atomen der Lichtquelle ausgesendet.

Bei einer Glühlampe sendet jedes Atom unabhängig von den anderen in unregelmäßiger Folge kurze Wellenzüge aus. Sie hängen nicht miteinander zusammen, sind also inkohärent (nicht kohärent), daher gibt es keine feste Phasenbeziehungen zwischen ihnen.

Bei einem Laser entsteht ein langer Wellenzug - die Wellenfronten wiederholen sich regelmäßig im Abstand λ und treffen gleichzeitig auf beide Spalte. So entstehen phasengleiche Elementarwellen. Das Licht eines Lasers ist also kohärent.

Kohärenz

Damit stabile Interferenzmuster entstehen, müssen die betreffenden Wellen bei gleicher Frequenz eine feste Phasenbeziehung zueinander haben.

Solche Wellen heißen kohärent.

Ein Laser sendet kohärentes Licht aus.

Das Licht von gewöhnlichen Lichtquellen ist inkohärent.

Damit auch mit einer gewöhnlichen Lichtquelle stabile Interferenzmuster entstehen, muss die Ausdehnung der Lichtquelle mit Hilfe eines Beleuchtungsspaltes eingeengt werden.

Ansonsten erzeugt das Licht von verschiedenen Punkten der Lichtquelle Interferenzstreifen an unterschiedlichen Stellen, die sich gegenseitig aufheben.