Lichtgolven en interferentie

erwin1987

Stel: je hebt twee elektromagnetische golven die met elkaar interfereren. Nu is het mogelijk dat deze elkaar precies uitdoven als de top van de één steeds op een dal van de ander zit. Nu vroeg ik mij af als deze golven een bepaalde energie hebben meegekregen bij het uitzenden, waar deze is gebleven als ze elkaar constant uitdoven? De wet van behoud van energie stelt dat de hoeveelheid energie altijd hetzelfde is in het universum. Maar als de energie van deze golven verdwijnt zit er iets niet helemaal snor.

Kunt u mij wijzen op mijn logische of conceptuele fout? Dank u.

317070

erwin1987 schreef:Stel: je hebt twee elektromagnetische golven die met elkaar interfereren. Nu is het mogelijk dat deze elkaar precies uitdoven als de top van de één steeds op een dal van de ander zit. Nu vroeg ik mij af als deze golven een bepaalde energie hebben meegekregen bij het uitzenden, waar deze is gebleven als ze elkaar constant uitdoven? De wet van behoud van energie stelt dat de hoeveelheid energie altijd hetzelfde is in het universum. Maar als de energie van deze golven verdwijnt zit er iets niet helemaal snor.

Kunt u mij wijzen op mijn logische of conceptuele fout? Dank u.

Als 2 golven met elkaar interfereren, zijn er altijd exact evenveel gebieden waar er constructieve interferentie optreed, als er gebieden zijn waar er negatieve interferentie optreedt. Energie blijft dus behouden.

Dit is simpel te zien als je 2 bol/cirkelvormige golven neemt.

Afbeelding

Alle andere vormen van golven zijn te schrijven als een lineaire combinatie van die golven, waardoor ook daar de energie behouden blijft.

Zie ook bijvoorbeeld bij een lopende golf op een koord. Als die interfereert met een andere golf, zijn er evenveel punten met constructieve interferentie (buiken van een staande golf) als punten met destructieve interferentie (knopen van een staande golf).

erwin1987

Owja precies dank voor de reactie.

Ik had zelf het geval van een laser in gedachte. Je zou daar in principe twee laserstralen over elkaar kunnen zetten die elkaar precies uitdoven. Maar de energie gaat dan in de golfgedeeltes zitten die elkaar wel versterken, juist?

Volgende vraag: hoe kan het dat een laser in een rechte straal gaat en licht uit bijvoorbeeld een zaklamp divergeert?

317070

Ik had zelf het geval van een laser in gedachte. Je zou daar in principe twee laserstralen over elkaar kunnen zetten die elkaar precies uitdoven. Maar de energie gaat dan in de golfgedeeltes zitten die elkaar wel versterken, juist?

Klopt.

Volgende vraag: hoe kan het dat een laser in een rechte straal gaat en licht uit bijvoorbeeld een zaklamp divergeert?

Dat heeft te maken met hoe het licht gemaakt wordt. Licht in een zaklamp wordt gemaakt door een materiaal op te hitten, uiteraard dat het enorm divergeert. Licht uit een laser wordt anders gemaakt (populatie-inversie in een caviteit... bla bla bla, wiki gaat dat wel kunnen uitleggen) Hierdoor heeft ze een heel geringe divergentie. Maar, ook een laserstraal divergeert! Alleen veel langzamer. Ik geloof dat de doorsnede van een laserpointer al 40m is voor hij de maan bereikt.

Als je wil weten hoe dat kan, dan moet je ofwel leren hoe een Gausiaanse bundel werkt en waarom die niet veel last heeft van diffractie, ofwel het gewoon even aanvaardden.

Lasers zijn spijtig genoeg geen eenvoudige materie.

jkien

Volgende vraag: hoe kan het dat een laser in een rechte straal gaat en licht uit bijvoorbeeld een zaklamp divergeert?

In principe kan het ook met een zaklantaarn. De spiegel van van zaklantaarn projecteert de gloeidraad op de maan, de vergroting is eenvoudig d/f (d = afstand maan = 300000 km, f = brandpuntsafstand van de zaklantaarn, bijvoorbeeld 3 cm). Stel dat je de divergentie van de laserbundel wilt benaderen, dat is circa 1 km op afstand d, dan moet de gloeidraad ongeveer 100 nm lang zijn. Deze gloeidraad zal betrekkelijk weinig licht geven, dat is jammer, maar de divergentie is klein.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Lichtgolven en interferentie

Lichtgolven en interferentie

Re: Lichtgolven en interferentie

Re: Lichtgolven en interferentie

Re: Lichtgolven en interferentie

Re: Lichtgolven en interferentie