Springen naar inhoud

fotonen opslaan?!


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Phillip

    Phillip


  • >250 berichten
  • 588 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 23 juli 2006 - 17:39

hoi vrienden,

ik zit zo'n geruime tijd te denken:" kan men fotonen opslaan?"
zo als gewoonlijk, eventjes googlen:

een citaat:
"Onderzoekers van de Complex Photonic Systems-groep en het MESA+ Research Instituut van de Universiteit Twente en van het Debye Instituut van de Universiteit Utrecht combineerden fotonische kristallen en quantumdots om zo een materiaal te maken dat licht tijdelijk opslaat en dan in één richting weer doorstuurt...

lees meer
hier op -kennislink-

nu, ik zelf, heb daar weinig vat op. laat sta 'verstand'.
maar, en da's mijn vraag:
is het hypothetisch mogelijk om fotonen op te slaan, voor een geringe tijd,
'geringe tijd': een dag, enz...

mijn gedachtegoed gaat uit zoals een condensator: elektrische energie opslaan voor een wel bepaalde tijd.

wie kan er mij en iedereen, iets toelichten aub?
(indien deze topic al bestaat => :roll: )

o ja, "fotonen kristal?????,"
Geplaatste afbeelding
SOS, daar heb ik 0, 0 -nul komma nul- verstand van.
in ieder geval, naar mijn gevoel, moet er toch een manier zijn....

(stel je eens voor, dat de mens fotonen kan opslaan. wat zouden wij daar allemaal niet mee kunnen doen?)
Wie zoekt, die vindt... waar een wil is, is een weg en op een dag.... we find the final frontier!

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

#2

Rude

    Rude


  • >250 berichten
  • 393 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 23 juli 2006 - 20:44

http://cops.tnw.utwente.nl
op die site kun je meer informatie vinden.

een fotonenkristal moet fotonisch kristal zijn, dat is een kristal dat bepaalde optische eigenschappen heeft, en een nette structuur heeft.
Geplaatste afbeelding
fotonisch kristal

Voor zover ik weet gaat het opslaan van fotonen nu om fracties van seconden, dus dagen zal er (nog) niet in zitten..

En wat we er mee kunnen doen: bijvoorbeeld een optische computer bouwen, met optisch geheugen :roll:
Het is zwart met een witte dop en het lijnt je opstelling uit... Calibrero
Het is groen en het synchroniseert je signaal... Kermit de Trigger
Als je teveel energie hebt, kun je beter een andere baan zoeken.

#3

zpidermen

    zpidermen


  • >1k berichten
  • 1623 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 23 juli 2006 - 23:05

stel je eens voor, dat de mens fotonen kan opslaan. wat zouden wij daar allemaal niet mee kunnen doen?

Maar dat doen we toch al? Denk maar aan zonnepanelen... Goed, het licht wordt wel gelijk omgezet naar elektriciteit, maar daar kun je mooi weer een lampje van laten branden... :roll:
Beter kaal als geen haar want een kip snurkt

#4

Rude

    Rude


  • >250 berichten
  • 393 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 24 juli 2006 - 09:02

stel je eens voor, dat de mens fotonen kan opslaan. wat zouden wij daar allemaal niet mee kunnen doen?

Maar dat doen we toch al? Denk maar aan zonnepanelen... Goed, het licht wordt wel gelijk omgezet naar elektriciteit, maar daar kun je mooi weer een lampje van laten branden... :roll:


Maar het idee hiervan is dat je foton niet vergaat, maar precies hetzelfde blijft, in tegenstelling tot wanneer het omgezet wordt naar een andere soort energie (in jouw geval elektrische energie)
Het is zwart met een witte dop en het lijnt je opstelling uit... Calibrero
Het is groen en het synchroniseert je signaal... Kermit de Trigger
Als je teveel energie hebt, kun je beter een andere baan zoeken.

#5

virtlink

    virtlink


  • >100 berichten
  • 158 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 24 juli 2006 - 12:42

Fotonen opslaan is onmogelijk, aangezien licht (en alle elektromagnetische golven) oneindig snel zijn, instantaan. De enige reden dat je de 'lichtsnelheid' kan meten is door de tijddilatatie. Dat maakt het dus al onmogelijk om fotonen op te slaan aangezien ze geen positie hebben. De enige manier zou zijn om de energie van een elektromagnetische golf op te slaan, zoals bijvoorbeeld gebeurd wanneer licht door glas beweegt (elektronen komen in een hogere toestand en vallen daarna terug waardoor ze hun energie weer als fotonen afgeven). De lichtstralen die binnen in je kamer zijn, zijn dus andere lichtstralen dan die op het glas van je ruiten vielen.
Verder heeft licht geen identiteit, dus je kan nimmer controleren of je dezelfde fotonen hebt.
"Niet gehinderd door enige kennis van zaken..."

#6

sirius

    sirius


  • >250 berichten
  • 336 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 24 juli 2006 - 13:16

De lichtstralen die binnen in je kamer zijn, zijn dus andere lichtstralen dan die op het glas van je ruiten vielen.
Verder heeft licht geen identiteit, dus je kan nimmer controleren of je dezelfde fotonen hebt.


Je spreekt jezelf tegen....
Juist omdat dezelfde fotonen eruitkomen als erin gaat, heb je fotonen opgeslaged. De truc met quantum is dat het inderdaad zo kan zijn dat je foton tijdelijk is geadsorbeerd en opnieuw uitgezonden, maar als er tegelijk een kans bestaat dat hij niet geadsorbeerd is, is het onmogelijk een uitspraak te doen over wat er met het foton is gebeurd.
Duct tape is like the force: it has a dark side, a light side and it holds the universe together.

#7

Phillip

    Phillip


  • >250 berichten
  • 588 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 24 juli 2006 - 15:22

Virtlink,
u zegt:"aangezien licht (en alle elektromagnetische golven) oneindig snel zijn, instantaan"

er zijn mensen die beweren dat licht "géén constante snelheid hebben", maar ik ga ervan uit dat de wetenschap zegt:licht heeft een snelheid van circa 300.000 km/sec
...eigenlijk is het wel 'eindig'. of heb ik het verkeerd begrepen? :roll:
----
mag ik ervan uit gaan dat een foton wel een massa heeft alsook dat het een snelheid geeft van circa c. hoe kort ook de tijd mag duren.
is dan mijn gedachtegoed terecht dat wij hier mogen spreken over m * c²

vandaar deze topic: stel dat men fotonen kan opslaan, mss niet voor een 'dag'.
(maja, wat is een 'dag' in qauntum? soit...) laat ons zeggen een paar seconden. ok :wink:
daar zit toch energie in?
:P check eventjes dit na, of ik hier gelijk heb -ben maar een leek-
---
Rude,
eventjes de tekst door genomen....
hmmm, qauntum-optica. daar zit wat in. ipv elektrische draden -> optische vezels.
en de HDD vervangen door zo'n foton kristal.
en de cpu, zoals wij ze nu kennen.
op deze manier, denk ik, dat de qauntum-pc 'vlug geboren zal zijn.

een hypothetische vraag: kan men zo'n foton-kristal kunstmatig maken?
ik weet dat men diamant kan achtermaken... 't is een vraagje.
Wie zoekt, die vindt... waar een wil is, is een weg en op een dag.... we find the final frontier!

#8

Rude

    Rude


  • >250 berichten
  • 393 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 24 juli 2006 - 22:04

mag ik ervan uit gaan dat een foton wel een massa heeft alsook dat het een snelheid geeft van circa c. hoe kort ook de tijd mag duren.
is dan mijn gedachtegoed terecht dat wij hier mogen spreken over m * c²


nee dat mag je niet, een foton is massaloos, daarom kan hij met c reizen. E=mc2 gaat niet op voor fotonen.

Rude,
eventjes de tekst door genomen....
hmmm, qauntum-optica. daar zit wat in. ipv elektrische draden -> optische vezels.
en de HDD vervangen door zo'n foton kristal.
en de cpu, zoals wij ze nu kennen.
op deze manier, denk ik, dat de qauntum-pc 'vlug geboren zal zijn.

een hypothetische vraag: kan men zo'n foton-kristal kunstmatig maken?
ik weet dat men diamant kan achtermaken... 't is een vraagje.


jazeker is zo'n fotonisch kristal kunstmatig te maken. Sterker nog; je zult wel moeten, want ze groeien niet zomaar in de natuur. Je kunt heel mooi met huidige technieken kristallen groeien.

en de quantumpc is nog niet zo heel snel geboren hoor... theorie is leuk, maar praktijk is vaak minder rooskleurig.

@Virtlink:
Licht gaat niet oneindig snel maar met de lichtsnelheid.
het is wel degelijk mogelijk om fotonen op te slaan. Je slaat ze echter op in zo'n fotonisch kristal, wat je kunt zien als een paar spiegels waar het foton tussen stuitert. Volgens de quantummechanica kan het ook buiten de spiegels zijn, maar zodra je een van de spiegels weer "weghaalt", is de kans het grootst dat het foton weer tevoorschijn komt, en dat zal hij dan dus ook doen.
Tuurlijk kun je controleren of je dezelfde fotonen hebt; je zit met zaken als frequentie(s), polarisaties enz. enz.
Het is zwart met een witte dop en het lijnt je opstelling uit... Calibrero
Het is groen en het synchroniseert je signaal... Kermit de Trigger
Als je teveel energie hebt, kun je beter een andere baan zoeken.

#9

virtlink

    virtlink


  • >100 berichten
  • 158 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 24 juli 2006 - 22:25

het is wel degelijk mogelijk om fotonen op te slaan. Je slaat ze echter op in zo'n fotonisch kristal, wat je kunt zien als een paar spiegels waar het foton tussen stuitert. Volgens de quantummechanica kan het ook buiten de spiegels zijn, maar zodra je een van de spiegels weer "weghaalt", is de kans het grootst dat het foton weer tevoorschijn komt, en dat zal hij dan dus ook doen.
Tuurlijk kun je controleren of je dezelfde fotonen hebt; je zit met zaken als frequentie(s), polarisaties enz. enz.


Een foton botst op een atoom en draagt zijn energie over aan een van de elektronen. Dat springt naar een hogere (energierijkere) baan. Bij het terugvallen naar de oude baan wordt weer een foton uitgezonden.
...
Omdat het gloeiend moeilijk is één atoom in een materiaal energie te voeren, namen de onderzoekers hun toevlucht tot quantum dots. Dat zijn piepkleine stukjes halfgeleider, die zich als reusachtige atomen gedragen: ook een quantum dot kan licht opnemen, opslaan en weer uitzenden. Een quantum dot is zo'n 4,5 nanometer groot.


Niks geen spiegels. Ook niet hetzelfde foton. Gewoon een ander foton, uitgezonden door de elektron in aangeslagen toestand.

Een elektron krijgt 'overtollige' energie dankzij het foton, en die moet hij allemaal weer kwijt. En aangezien de frequentie van het foton de energie ervan bepaalt, is het logisch dat er weer een foton met dezelfde hoeveelheid energie tevoorschijn komt. Een foton is niks meer dan energie. Zodra je daar iets mee doet, heb je weer 'andere' energie. Zelfs het licht dat vanaf een spiegel komt is niet hetzelfde als dat wat erop viel.

Licht gaat niet oneindig snel maar met de lichtsnelheid.

Nee, wij meten het alsof het met de lichtsnelheid gaat. Licht gaat oneindig snel.
"Niet gehinderd door enige kennis van zaken..."

#10

sirius

    sirius


  • >250 berichten
  • 336 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 25 juli 2006 - 07:56

Niks geen spiegels. Ook niet hetzelfde foton. Gewoon een ander foton, uitgezonden door de elektron in aangeslagen toestand.

Nee, wij meten het alsof het met de lichtsnelheid gaat. Licht gaat oneindig snel.


Oh wijze virtlink, verlicht mij, waar haalt u toch uwe wijsheid vandaan?

Wederom spreekt u uzelft tegen, immers u heeft reeds zeer terecht aangemerkt dat er geen onderscheid gemaakt kan worden tussen twee identieke fotonen, echter nu spreekt u weer over andere fotonen.

Het klopt dat voor een foton relativistisch gezien de eigentijd niet toeneemt als functie van plaats in bijvoorbeeld ons frame of reference. Echter, de eigentijd zegt iets over een deeltje in zijn eigen frame of reference. Laten we even aannemen dat die bestaat voor een foton, dan geldt dat het foton dus in deze frame of reference stilstaat. Verder is de snelheid die wij meten natuurlijk ook de snelheid die belangrijk is voor het fotonisch kristal.
Duct tape is like the force: it has a dark side, a light side and it holds the universe together.

#11

Rude

    Rude


  • >250 berichten
  • 393 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 25 juli 2006 - 09:27

Het klopt dat voor een foton relativistisch gezien de eigentijd niet toeneemt als functie van plaats in bijvoorbeeld ons frame of reference. Echter, de eigentijd zegt iets over een deeltje in zijn eigen frame of reference. Laten we even aannemen dat die bestaat voor een foton, dan geldt dat het foton dus in deze frame of reference stilstaat. Verder is de snelheid die wij meten natuurlijk ook de snelheid die belangrijk is voor het fotonisch kristal.


en zo zit het :roll:

Niks geen spiegels.


Photonic crystals relie on interference due to order. E.g. stop gaps -> reflectivity.
(...)
Don't ever confuse a stop gap (one direction) with a bandgap (all directions)

bron: http://cops.tnw.utwente.nl
Het is zwart met een witte dop en het lijnt je opstelling uit... Calibrero
Het is groen en het synchroniseert je signaal... Kermit de Trigger
Als je teveel energie hebt, kun je beter een andere baan zoeken.

#12

virtlink

    virtlink


  • >100 berichten
  • 158 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 25 juli 2006 - 11:14

Wederom spreekt u uzelft tegen, immers u heeft reeds zeer terecht aangemerkt dat er geen onderscheid gemaakt kan worden tussen twee identieke fotonen, echter nu spreekt u weer over andere fotonen.

Als je een foton als object beschouwt, heb je theoretisch gezien een ander foton. Maar doordat je geen onderscheid ertussen kan maken is dat nooit van belang. Het enige dat ik duidelijk probeer te maken is dat het enige dat je kan opslaan energie is. Niet een foton.

stel je eens voor, dat de mens fotonen kan opslaan. wat zouden wij daar allemaal niet mee kunnen doen?

Maar dat doen we toch al? Denk maar aan zonnepanelen... Goed, het licht wordt wel gelijk omgezet naar elektriciteit, maar daar kun je mooi weer een lampje van laten branden... :roll:


Maar het idee hiervan is dat je foton niet vergaat, maar precies hetzelfde blijft, in tegenstelling tot wanneer het omgezet wordt naar een andere soort energie (in jouw geval elektrische energie)

Wat ik dus probeer aan te geven is dat het foton dus wel vergaat. Alleen de energie wordt heel tijdelijk opgeslagen en dan weer in een richting weer uitgezonden als foton. Hij blijft dus niet hetzelfde. Hij wordt dan ook heel kort omgezet in een andere soort energie. zpiderman's idee van licht omzetten naar elektriciteit en daar een lampje op laten branden is dan eigenlijk een 'huis-tuin-en-keuken'-versie hiervan.

Het klopt dat voor een foton relativistisch gezien de eigentijd niet toeneemt als functie van plaats in bijvoorbeeld ons frame of reference. Echter, de eigentijd zegt iets over een deeltje in zijn eigen frame of reference. Laten we even aannemen dat die bestaat voor een foton, dan geldt dat het foton dus in deze frame of reference stilstaat.

Stilstaan of oneindig snel ergens anders zijn is toch in weze hetzelfde? Een lichtgolf is energie en dat verplaatst zich niet in zijn eigen referentiekader. Het is er al. Lijkt me toch wel precies wat jij zegt.
"Niet gehinderd door enige kennis van zaken..."

#13

Phillip

    Phillip


  • >250 berichten
  • 588 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 25 juli 2006 - 15:53

ben eventjes deze tekst aan het doornemen & aan het denken:
"Wetenschappers denken dat fotonen fundamentele deeltjes zijn met een eindige energie op de lichtsnelheid maar met rustmassa nul."
alsook deze tekst:
"In een vacuüm bewegen fotonen zich, zoals alle massaloze deeltjes noodzakelijkerwijze met de lichtsnelheid c, ongeveer 2,998 × 108 meter per seconde, voort. Licht met frequentie f bestaat uit fotonen met energie E:

bron: http://nl.wikipedia.org/wiki/Foton

bon, dan heeft Rude idd gelijk:niks te maken met m*c²
gezien de massa nul.
maar fotonen fundamentele deeltjes zijn met een eindige energie op de lichtsnelheid maar met rustmassa nul[u]
=>E = hf
dan denk ik toch, wanneer men een groot kristal zou maken ('groot', laat ons 1m³ -waarom niet-) veel energie uit zal krijgen. weliswaar onder een vorm van een impuls. (als het ware een flits)

"Annihilatie
Wanneer een subatomair deeltje en zijn antideeltje bij elkaar komen, verdwijnen ze allebei en gaat de massa verloren. Deze massa vertegenwoordigde echter een hoeveelheid energie, die niet verloren gaat maar in een flits ontsnapt. Soms gaat het om fotonen, bijvoorbeeld bij elektron-positronannihilatie. In andere gevallen komen andere deeltjes tevoorschijn"

bron:
E=mc²

:P en daar straks zei ik "niks te maken met mc²"
nu ben ik mijn kluts kwijt :roll:
Wie zoekt, die vindt... waar een wil is, is een weg en op een dag.... we find the final frontier!

#14

Brinx

    Brinx


  • >1k berichten
  • 1433 berichten
  • Lorentziaan

Geplaatst op 25 juli 2006 - 20:03

De 'opslag' van fotonen in een fotonisch kristal houdt niet in dat er fotonen stilgezet worden. De eigenschappen van het 'stilgezette' foton zijn vertaald naar eigenschappen van het kristal, en het kristal kan vervolgens weer een foton genereren met dezelfde eigenschappen die het 'oude' foton had. Omdat het hier gaat om een 'nieuw' foton met dezelfde eigenschappen als het 'oude' foton, kun je als je wilt van hetzelfde foton spreken - analoog aan de teleportatie van deeltjes die ook reeds gedaan is, waarbij ook slechts eigenschappen overgebracht worden - en het deeltje niet zelf naar het aankomststation reist.

Zoals Virtlink al aangaf, is het principe oppervlakkig te vergelijken met bijvoorbeeld reflectie van een foton op een spiegel, hoewel niet helemaal hetzelfde natuurlijk: bij 'gewone' reflectie kun je de reflectie niet vasthouden, m.a.w. je hebt daar geen controle over de momenten waarop de energieomzettingen plaatsvinden.

#15

kotje

    kotje


  • >1k berichten
  • 3330 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 26 juli 2006 - 11:42

De eigentijd van licht is 0 in gelijk welk referentiestelsel. Klik hier voor uitleg.
Volgens mijn verstand kan er niets bestaan en toch bestaat dit alles?





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures