Springen naar inhoud

Licht opslaan


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Puntje

    Puntje


  • >250 berichten
  • 316 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 08 maart 2011 - 22:17

Hallo iedereen,

Ik vraag me sinds kort af of het mogelijk is om licht op te slaan.

Ik denk dat het in theorie wel kan: Twee perfecte spiegels staan perfect parellel aan elkaar en een lichtstraal valt loodrecht op één van de spiegels. De lichtgolven gaan dan oneindig op en neer tussen de spiegels en daarmee is licht 'opgeslagen'. Met een perfecte spiegel bedoel ik een spiegel met een perfect egaal oppervlak en met 100% reflectie in tegengestelde richting.

In de praktijk is dit uiteraard onmogelijk, veelvuldig gebruik van de term 'perfect' in bovenstaande tekst geeft het al aan. Spiegels zijn nooit perfect parallel en egaal en reflecteren nooit 100%. Door de hoge snelheid van licht is het daarom niet met het oog waarneembaar dat een lichtstraal zich tussen spiegels bevindt voor een bepaalde tijd.

Maar bestaat er soms iets anders om licht op te slaan? Bestaat er iets als een foton-foton interactie? Hier ben ik wel eens benieuwd naar. ;)

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

#2

317070

    317070


  • >5k berichten
  • 5567 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 08 maart 2011 - 22:43

Maar bestaat er soms iets anders om licht op te slaan? Bestaat er iets als een foton-foton interactie? Hier ben ik wel eens benieuwd naar. ;)

De beste manier waarvan ik weet om licht 'op te slaan' is in speciale materialen waarin licht heel traag gaat. Er zijn materialen gekend waarin licht door de enorme brekingsindex zo traag gaat als bv 20km/h. Helaas vond ik niet direct iets terug op het internet. Misschien dat iemand anders nog meer sleutelwoorden kent?

Een andere manier is binnen de caviteit van een laser. Die bestaat in feite uit de situatie van 2 parallelle spiegels zoals je beschrijft, maar daarbij komt nog een versterkend effect via gesimuleerde emissie. Daardoor kunnen alle imperfecties gecompenseerd worden.
What it all comes down to, is that I haven't got it all figured out just yet
And I've got one hand in my pocket and the other one is giving the peace sign
-Alanis Morisette-

#3

thermo1945

    thermo1945


  • >1k berichten
  • 3112 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 08 maart 2011 - 23:42

Er zijn materialen gekend waarin licht door de enorme brekingsindex zo traag gaat als bv 20km/h. Helaas vond ik niet direct iets terug op het internet. Misschien dat iemand anders nog meer sleutelwoorden kent?

Je bedoelt vast en zeker laserkoeling.

#4

Puntje

    Puntje


  • >250 berichten
  • 316 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 08 maart 2011 - 23:42

Bedankt voor de reactie. ;)

Ik heb eens gezocht en kwam op Wikipedia (lichtsnelheid) terecht, waar hetvolgende staat:

De Deense natuurkundige Lene Hau slaagde er in 1998 in Harvard in om de gemiddelde snelheid van het licht (in een medium) te verlagen tot 17 m/s, zo'n 61,2 km/h. Zij deed dit door atomen af te koelen tot een miljoenste graad boven het absolute nulpunt. Atomen gaan zich dan gedragen als behorend tot een enkel superatoom. Deze toestand noemt men een Bose-Einsteincondensaat. In 1999 slaagde de onderzoeksgroep erin om het licht zelfs volledig stil te laten staan. De tijdsduur dat het licht stilstond was slechts één milliseconde.


Een artikel over die 17 m/s is hier te vinden: http://www.nature.co...df/397594a0.pdf

Ik heb ook eens wat info opgezocht over die lasercaviteit. Maar kan deze dienen als 'opslag'? Het licht gaat hier wel een x aantal keer op en neer, maar ik zie niet in hoe imperfecties gecompenseerd kunnen worden door versterking.

Ik wil dus graag weten of het mogelijk is een lichtstraal te 'vangen' in een ruimte. Hierbij praten we dan trouwens over een lichtgolf en niet over fotonen, want het lijkt me dat interactie van licht met massa (hierbij praten we pas over fotonen) niet gewenst is bij het 'opslaan van licht'.

#5

thermo1945

    thermo1945


  • >1k berichten
  • 3112 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 08 maart 2011 - 23:44

Fosforescentie is een vorm van lichtopslag. De golflengte neemt wel toe.

#6

Puntje

    Puntje


  • >250 berichten
  • 316 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 08 maart 2011 - 23:52

Fosforescentie is een vorm van lichtopslag. De golflengte neemt wel toe.

Is dit geen omzetting van energie? Want het is bij fosforescentie toch zo dat elektronen in hogere energietoestand terugvallen naar lager energietoestand, waarbij fotonen uitgezonden worden? Hoe dient dit dan als 'lichtopslag'?

#7

317070

    317070


  • >5k berichten
  • 5567 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 09 maart 2011 - 00:54

Hierbij praten we dan trouwens over een lichtgolf en niet over fotonen, want het lijkt me dat interactie van licht met massa (hierbij praten we pas over fotonen) niet gewenst is bij het 'opslaan van licht'.

Geen interactie met massa's is onmogelijk. Je zal altijd interactie met massa's hebben, anders gaat je foton nog steeds met de lichtsnelheid. De enige mogelijkheid hier is bij een gekromde ruimte, zoals een zwart gat. Er is een plaats waar het licht theoretisch eeuwig rond een zwart gat kan cirkelen. Maar dat is niet praktisch natuurlijk.

In de praktijk gaat men vaak een rol glasvezel gebruiken. Hiermee kan men licht opslaan voor een paar tientallen nanoseconde, wat genoeg is voor de meeste toepassingen. Voor extreem high-tech toepassingen ken ik een paar voorbeelden waarbij men een Einstein-Böse-condensaat gebruikt, bv in single photon applicaties.


Waar je volgens mij het meest aan hebt, is die Lasers. De werking benadert vrij dicht je voorstel, met 1 belangrijk verschil: in het medium binnen de laser zit een stof in aangeslagen toestand, die fotonen kan uitzenden via gesimuleerde emissie. Bij die emissie neemt het atoom 1 foton op, maar stuurt vervolgens 2 fotonen uit, identiek aan het oorspronkelijke foton. Zo wordt het licht dat uitgestraald wordt via het "kopiëren" van de overblijvende fotonen gecompenseerd.

Maar misschien moet je eens gaan definiëren waar je aan denkt als je schrijft lichtopslag ;)
What it all comes down to, is that I haven't got it all figured out just yet
And I've got one hand in my pocket and the other one is giving the peace sign
-Alanis Morisette-

#8

thermo1945

    thermo1945


  • >1k berichten
  • 3112 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 09 maart 2011 - 12:52

Is dit geen omzetting van energie?

Als licht op een fosforiserende stof valt, worden elektronen inderdaad aangeslagen naar een hogere energietoestand. Die toestand kan verrassend lang blijven bestaan. In dit opzicht is deze stof een 'spaarpot voor licht'.
Met een halveringstijd van soms wel een uur vallen de elektronen uiteindelijk weer terug naar de grondtoestand.
('Uiteindelijk', omdat er vaak ook onstabiele tussenniveaus mogelijk zijn.)

#9

Puntje

    Puntje


  • >250 berichten
  • 316 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 09 maart 2011 - 22:28

Geen interactie met massa's is onmogelijk. Je zal altijd interactie met massa's hebben, anders gaat je foton nog steeds met de lichtsnelheid. De enige mogelijkheid hier is bij een gekromde ruimte, zoals een zwart gat. Er is een plaats waar het licht theoretisch eeuwig rond een zwart gat kan cirkelen. Maar dat is niet praktisch natuurlijk.

In de praktijk gaat men vaak een rol glasvezel gebruiken. Hiermee kan men licht opslaan voor een paar tientallen nanoseconde, wat genoeg is voor de meeste toepassingen. Voor extreem high-tech toepassingen ken ik een paar voorbeelden waarbij men een Einstein-Böse-condensaat gebruikt, bv in single photon applicaties.


Waar je volgens mij het meest aan hebt, is die Lasers. De werking benadert vrij dicht je voorstel, met 1 belangrijk verschil: in het medium binnen de laser zit een stof in aangeslagen toestand, die fotonen kan uitzenden via gesimuleerde emissie. Bij die emissie neemt het atoom 1 foton op, maar stuurt vervolgens 2 fotonen uit, identiek aan het oorspronkelijke foton. Zo wordt het licht dat uitgestraald wordt via het "kopiëren" van de overblijvende fotonen gecompenseerd.

Maar misschien moet je eens gaan definiëren waar je aan denkt als je schrijft lichtopslag :P

Mijn definitie van licht opslaan is inderdaad een beetje vaag geformuleerd als ik het op die manier bekijk. ;) Maar ik bedoel dus eigenlijk licht opslaan, zonder dat de snelheid significant onder c komt en zonder dat de lichtintensiteit signifant verminderd (aantal fotonen ongeveer constant).

Licht vertragen of zelfs laten stilstaan is wel erg interessant moet ik zeggen, maar ik wil desalniettemin toch graag weten of het mogelijk is licht op te slaan zonder het te vertragen. Dus door middel van spiegels of iets dergelijks, maar waarschijnlijk is dit alleen in theorie mogelijk zoals ik al aangaf in mijn eerste bericht.

De laser is waarschijnlijk het beste op dit gebied van wat ik dus tot nu toe weet (althans de technologie van de laser). Wat ik wil is waarschijnlijk gewoon onmogelijk, omdat er nergens verlies van enig soort mag optreden of in ieder geval zo weinig mogelijk. Ik denk dat er minstens een vacuum nodig is, welke niet in de praktijk niet nodig is.

Misschien dat het benaderd kan worden in een ultrahoogvacuum en met van die spiegels die in bijv. de Hubble telescoop gebruikt worden. En een laser met zeer lage divergentie. En dan nog is het licht in een fractie van een fractie van een seconde verdwenen waarschijnlijk. Maar ik vraag me of er ooit van dit soort opstellingen gebouwd zijn die het licht relatief lang kunnen vasthouden tussen een aantal spiegels. Of misschien zijn er wel heel andere opstellingen die dit beter kunnen benaderen.

In ieder geval bedankt voor de reactie. ;)

Als licht op een fosforiserende stof valt, worden elektronen inderdaad aangeslagen naar een hogere energietoestand. Die toestand kan verrassend lang blijven bestaan. In dit opzicht is deze stof een 'spaarpot voor licht'.
Met een halveringstijd van soms wel een uur vallen de elektronen uiteindelijk weer terug naar de grondtoestand.
('Uiteindelijk', omdat er vaak ook onstabiele tussenniveaus mogelijk zijn.)

Klopt, dit kan wel gezien worden als een opslag voor licht. Maar helaas is dit niet waar ik op doel. Ik doel eigenlijk op het vangen van een lichtstraal en deze 'onaangetast' in een bepaalde ruimte 'opslaan' (=oneindig lang reflecteren tussen reflectors of iets dergelijks). Maar bedankt voor de reactie. :P

#10

thermo1945

    thermo1945


  • >1k berichten
  • 3112 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 09 maart 2011 - 23:57

Ik doel eigenlijk op het vangen van een lichtstraal en deze 'onaangetast' in een bepaalde ruimte 'opslaan' (=oneindig lang reflecteren tussen reflectors of iets dergelijks).

Na elke reflectie is de intensiteit nog maar (bijvoorbeeld) 95%. Na 10 teflecties is de intensiteit dan nog maar 0,9510 van de oorspronkelijke intensiteit. Dat is nog maar 60%. Weer tien reflecties verder is dat 36%, enz.

#11

lelyman

    lelyman


  • 0 - 25 berichten
  • 1 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 22 april 2012 - 19:00

hallo beste lezers ik zit vol idéén dit is waar ik bijvoorbeeld vandaag aan dacht

ik vroeg me af of je licht kon (kan) opslaan

ik ben in de wetenschap misschien wel nieuw hier maar hou me er al heel lang me bezig gewoon intressen

hier deel ik even me ding hopelijk op antwoord terug

zo zat ik te denk aan een oplossing om licht te circuleren en uiteindelijk op te slaan
en oneindig te maken en misschien wel een tijdmachine te maken :-s ja ik weet het misschien raar maar hier mijn teorie

1 benodigdheden circulerende spoel aan de binnenkant hol met loeping
dat het aan de binnenkant bv 5,000,000,000 rondjes kan draaien
als dit met 100% reflectie geeft waardoor het licht kan glijden net als je in de spiegel schijnd het licht weer kaats maar dan laten wij het rondjes draaien
ik las dat licht 300,000km per sec reist nu heb ik ook gelezen dat je licht kan vertragen :-s als dit klopt

stel je kan het licht vertragen door het -1,000,000 graden dan reist het licht aanzienlijk trager 300,000km per sec word dan 50,000 km per sec
licht is nu vertraagt naar 50,000km per sec
als we de lichtstraal in de spoel schijnen met een circulatie spoel van 75,000,000km
we houden het ruim

okey nu hebben we een spoel van 75,000,000km
we hebben het licht vetraagt 50,000km per sec door afkoelen met een graden van - min 1,000,000 cel
+ vacuum creëren

nu ziet het er zo uit stel een groote kist voor een hele grote he
met daarin de spoel 75,000,000km lang afgekoelt tot -1mil cel en vacuum dicht
als je daar nou een lichtstraal door heen gooit duurt het een bijvoorbeeld 1 minuut dat die erdoor heen is en weer vrij komt als je dit nou laat siculeren sluiten
zou je dan niet met tijd kunnen spelen door licht aftekoellen verwamen sirculeren enz

uit eindelijk zou het zo moeten zijn dat het mooi zal zijn als je licht kan opslaan
waardoor je altijd en oneindig licht heb

en mischien wel kan spelen met snelheid door stijging van tempratuur en dalen door afkoelen

Veranderd door lelyman, 22 april 2012 - 19:06


#12

Thionyl

    Thionyl


  • >1k berichten
  • 1595 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 22 april 2012 - 21:35

Geen echt nieuw onderwerp. Tijl Uylenspiegel deed het al???

#13

Benm

    Benm


  • >5k berichten
  • 8809 berichten
  • VIP

Geplaatst op 23 april 2012 - 00:32

Je kunt het zo complex maken als je wilt denk ik, maar licht 'opslaan' door het te weerkaatsen tussen spiegels is natuurlijk mogelijk. Probleem is vooral de vraag naar perfecte spiegels die praktisch gezien niet bestaan.

Uiteraard heb je wel heel goede spiegels, bijvoorbeeld de reflectoren in gaslasers. Deze reflecteren 99.9% van het licht op de lasergolflengte. Daarmee heb je ongeveer 700 weerkaatsingen nodig om de helft van het licht te verliezen - in een laser van een meter lengte duurt dat goed 2 microseconden. Of je zoiets opslaan wilt noemen is je eigen keuze denk ik ;)
Victory through technology

#14

DePurpereWolf

    DePurpereWolf


  • >5k berichten
  • 9240 berichten
  • VIP

Geplaatst op 23 april 2012 - 09:14

je hoeft natuurlijk geen spiegel te gebruiken, je kunt het ook in een glasvezel rond laten gaan. Dan kun je weer een paar negens achter de punt zetten.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures