Springen naar inhoud

Licht, interferentie en behoud van energie


  • Log in om te kunnen reageren

#1

LTK

    LTK


  • 0 - 25 berichten
  • 5 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 09 mei 2009 - 00:18

Ik zit al een tijdje met een vraag die niemand bij mij tot nu toe heeft kunnen beantwoorden. Het gaat over de interferentie van lichtgolven, en hoe de wet van behoud van energie daarin past.

Met het voorbeeld van interferentie bij geluid, antigeluid, is het te verklaren hoe de twee golven elkaar uitdoven. Geluid bestaat uit een longitudinale golf van luchtdeeltjes. Deze golf heeft impuls, en bezit dus kinetische energie. Door een geluidsgolf in tegenfase uit te zenden wordt de kracht gebruikt die de luchtdeeltjes in het antigeluid uitoefenen op de golf gebruikt om de hem tot stilstand te brengen (en andersom). Net als onder elke andere omstandigheid waarbij massa met impuls tot stilstand wordt gebracht, wordt de kinetische energie hierbij omgezet in warmte.

En hoe zit dat nou met een lichtgolf? Bij experimenten met lasers (die jullie vast wel kennen) heb ik gezien dat bij interferentie van lichtgolven met een tralie een patroon onstaat van amplificatie en uitdoving. Nu vraag ik me af, wat gebeurt er met de energie die de twee lichtgolven bezitten? Licht heeft geen massa (dat neem ik aan, de rustmassa is nul, verder weet ik het niet), maar wel impuls, en bezit energie. Daar is geen twijfel over. Als bij interferentie van licht nu de golven elkaar uitdoven, waar gaat de energie dan heen?

In feite zijn de enige twee mogelijke energievormen stralingsenergie en kinetische energie, ofwel warmte. Stralingsenergie is het niet, want dat is het zelf. Kinetische energie is het niet, want dat zou betekenen dat interferentie niet optreedt in een vacuŁm, wat volgens mij geheel onlogisch is.

Ik weet dat lichtgolven bestaan uit een elektrische en magnetische golf, misschien zit het daarin, maar met de kennis van natuurkunde die ik nu heb kan ik het antwoord niet bedenken. Wie wel?

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Emveedee

    Emveedee


  • >250 berichten
  • 585 berichten
  • VIP

Geplaatst op 09 mei 2009 - 01:43

Voor zover ik het begrijp is het zo dat wanneer je de geluidssterkte van 2 luidsprekers meet, op een punt waar ze elkaar versterken, je een 4x zo hoge intensiteit meet dan wanneer je slechts 1 luidspreker aan hebt staan. Dit is echter niet in strijd met de wet van behoud van energie, omdat op andere punten de golven zichzelf uitdoven. Gemiddeld is de intensiteit dus gewoon 2x zo sterk.

Ik denk dat dit hetzelfde is bij interferentie van lichtgolven. De energie die ontbreekt in het ene punt, heb je meer in een ander punt.

Veranderd door Emveedee, 09 mei 2009 - 01:43

Give a man a fire and he's warm for a day. Set a man on fire and he's warm for the rest of his life.

#3

LTK

    LTK


  • 0 - 25 berichten
  • 5 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 09 mei 2009 - 11:46

Voor zover ik het begrijp is het zo dat wanneer je de geluidssterkte van 2 luidsprekers meet, op een punt waar ze elkaar versterken, je een 4x zo hoge intensiteit meet dan wanneer je slechts 1 luidspreker aan hebt staan. Dit is echter niet in strijd met de wet van behoud van energie, omdat op andere punten de golven zichzelf uitdoven. Gemiddeld is de intensiteit dus gewoon 2x zo sterk.

Ik denk dat dit hetzelfde is bij interferentie van lichtgolven. De energie die ontbreekt in het ene punt, heb je meer in een ander punt.


Je hebt het hier over een interferentiepatroon, maar treedt er bij alle gevallen hiervan wel amplificatie op? Ik dacht hierbij aan antigeluid in bijvoorbeeld een trein of vliegtuig, dat geluid specifiek ťťn richting op stuurt om het ongewenste geluid uit te doven. Ik denk niet dat hierbij ook amplificatie is.

Ik probeer hier eigenlijk op een kleinere schaal ernaar te kijken. Denk, heel theoretisch, aan twee identieke lichtgolven in tegenfase die elkaar tegenkomen in een vacuŁm.

#4

Equations

    Equations


  • >25 berichten
  • 96 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 12 mei 2009 - 21:08

Het totaal aan stralingsenergie die je te kort komt op plaatsen waar de golven elkaar opheffen, is precies gelijk aan de extra stralingsenergie op de plaatsen waar de golven elkaar versterken. Hoe je dit ook gaat bekijken, hier zul je altijd op uitkomen omdat er simpelweg behoud van energie moet gelden. Bij geluid werkt het hetzelfde.

#5

LTK

    LTK


  • 0 - 25 berichten
  • 5 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 14 mei 2009 - 19:57

Dat klopt niet. Als de energie van de uitdoving naar de energie van de amplificatie gaat, moet er tussen die twee gevallen interactie zijn. Maar dat is niet zo. Het zijn aparte gebeurtenissen die geen connectie met elkaar hebben.

Ik heb net uitgelegd dat het bij geluid juist niet zo werkt. Of is er soms iets mis met mijn verklaring?





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures