Springen naar inhoud

Amplitude of a light wave


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Scipio

    Scipio


  • 0 - 25 berichten
  • 11 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 24 april 2013 - 16:42

Hallo mensen,

Licht kan beschreven worden als een elektromagnetische wave; altijd met dezelfde snelheid. De eigenschappen van de wave worden dus vastgelegd door de golflengte(/frequency/angualar frequency/period), de amplitude en de polarization. De amplitude speelt logischerwijs een rol in interference, maar ik ben nooit iets tegengekomen over de amplitude van een lichtgolf. Heeft een 'losse' lichtgolf altijd een vaste amplitude of kan deze verschillen? Is dit gerelateerd aan de intensiteit van het licht, of is het correcter intenser licht te beschouwen als een grotere hoeveelheid op zichzelf staande golven?

Dank!

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

#2

jadatis

    jadatis


  • >250 berichten
  • 347 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 08 mei 2013 - 16:14

Als je het licht als een verzameling fotonen beschouwd , dan zou elk foton een vaste amplitude( golfhoogte toch?) , trillingsrichting dwars op de voortplantingsrichting( heeft te maken met polarisatie), en golflengte hebben ( welke de kleur bepaalt) . Ook dan zou ieder foton een andere amplitude kunnen hebben, maar mijn gok is de zelfde.
Weet wel dat men in de wetenschap niet van gokken houdt, maar ik denk dat de verdere antwoorden ook een veronderstelling zijn.
Kan dan ook dat elke kleur , naast zijn eigen golflengte ook zijn eigen golfhoogte heeft, en dan blauw licht met zijn kortere golflengte een grotere golfhoogte, en voor rood andersom, maar ook dat is een veronderstelling van mij.

Ik weet dat ik hiermee afwijk van de gangbare gedachtegang, maar zie het als een andere invalshoek.

#3

jkien

    jkien


  • >1k berichten
  • 3046 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 08 mei 2013 - 17:23

Ik zou het misschien als volgt bekijken. Het licht van een laserpuls kun je zodanig verzwakken dat die ene puls overeenkomt met de energie van 1 foton, hν. (ν= frequentie)

De energie van de laserpuls is ε0 E2 A L
(E = amplitude van E-veld, A = doorsnede van laserbundel, L = lengte van golfpakket; eventueel kun je de amplitude van het E-veld vertalen in een amplitude van het B-veld m.b.v. B = E/c)

De amplitude van het E-veld is dus E = √(hν/ε0AL). Afhankelijk van A en L ligt die amplitude tussen 0 en ongeveer √(hν/ε0λ3), lijkt me.

#4

Anton_v_U

    Anton_v_U


  • >1k berichten
  • 1620 berichten
  • Validating

Geplaatst op 14 juni 2013 - 10:34

Ingewikkeld. Ik vermoed dat het niet correct is om te spreken van de amplitude van een foton. Je kunt het golfgedrag en deeltjesgedrag van licht nu eenmaal niet zomaar door elkaar heen toepassen. Een 'losse' lichtgolf bestaat dus niet als je daarmee een lichtgolf bedoelt die overeenkomt met een foton.

Andere vragen die tot soortgelijke interpretatie moeilijkheden leiden:
Wat is de temperatuur van 1 gasmolecuul?
Wat is de concentratie van het gas in de ruimte tussen de moleculen in?

ps. in een kwantummechanische interpretatie is een deeltje een golf en heeft de amplitude van de golf te maken met de kans om het deeltje op een bepaalde plaats aan te treffen, Dat heeft weinig te maken met de amplitude van het EM-veld (licht).

Veranderd door Anton_v_U, 14 juni 2013 - 10:36


#5

jkien

    jkien


  • >1k berichten
  • 3046 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 15 januari 2014 - 20:35

Ingewikkeld. Ik vermoed dat het niet correct is om te spreken van de amplitude van een foton. Je kunt het golfgedrag en deeltjesgedrag van licht nu eenmaal niet zomaar door elkaar heen toepassen. Een 'losse' lichtgolf bestaat dus niet als je daarmee een lichtgolf bedoelt die overeenkomt met een foton.


Ik zie het ingewikkelde probleem niet. Voor een laserpuls die uit een groot aantal fotonen, n, bestaat is het simpel: n·hν=ε0 E2 A L, dus E = √(n·hν/ε0AL).
Als je de laserpuls met een donker glaasje verzwakt blijft de vorm van de EM-golf gelijk, alleen de amplitude neemt af. De energie verzwakken met een factor n resulteert in een geldig EM-golfpakketje met de inhoud van 1 foton.
Waarom zou dat verzwakte EM-golfpakket volgens jou ongeldig moeten zijn?

Geplaatste afbeelding
afbeelding uit wikipedia

#6

Anton_v_U

    Anton_v_U


  • >1k berichten
  • 1620 berichten
  • Validating

Geplaatst op 25 januari 2014 - 03:45

De gelijkheid die je toepast: Energiedichtheid = ε0E met E de amplitude van het E-veld van de transversale golf, volgt uit de oplossing van de Maxwell vergelijkingen. Dit is dus een resultaat van de elektrodynamica die als ik het mij goed herinner alleen geldig is op een schaalgrootte waarin geen kwantumeffecten optreden. Het foton is een kwantumdeeltje. Als ik mij niet vergis heeft het kwantummechanische golfpakketje dat een foton "is" niets te maken met de lichtgolf waar het foton in zit.

Ik vraag me daarom af of jouw downscaling argument wel correct is.

Maar ik weet het eigenlijk niet zo. Ik zeg er onmiddellijk bij dat ik die dualiteit niet echt begrijp. De Maxwell vgl ken ik wel maar ik heb ook nooit colleges kwantumelektrodynamica gevolgd dus veel verder dan wat giswerk kom ik niet.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures