Куда девается энергия при интерференции?

[Андрей АK]

А зачем проводить эксперимент?
Есть же уравнения Максвелла.
Можно взять и численно смоделировать.
Как-то расположить два одинаковых источника излучения в идеальных условиях, чтоб ихние излучения накладывались друг на друга...
(Или в бесконечности сливались)
... но с противоположными фазами.

Что при этом даст численный расчет?
Исчезнет куда-то энергия или нет?

Может в случае неудачи (энергия исчезнет в никуда) придется отказаться от уравнений Максвелла?

[AlexNew]

Андрей АK на ваш вопрос был ответ ранее в этой ветке.

[Андрей АK]

Неожиданно наткнулся на продолжение истории.
Оказывается свет может когерентно усиливать сам себя!

Создана даже целая теория по этому поводу.
Вот ,например: http://www.ebiblioteka.lt/resursai/Uzsi ... /r963b.pdf

Цитата:

Пусть на систему падает когерентная плоская волна. В каждом акте упругого рассеяния изменяется направление и фаза волны. Рассеяние на случайно распределенных неоднородностях приводит к тому, что рассеянный свет становится полностью некогерентным. Однако каждой волне, обходящей некоторую последовательность рассеивателей, соответствует волна, обходящая эту же последовательность в противоположном направлении. Такие волны будут когерентными, но в силу случайного расположения рассеивателей интерференционный эффект пропадает для всех направлений , кроме рассеяния назад, когда оптические пути и суммарный сдвиг фаз для обеих волн строго одинаковы.

Однако, я немного полистал текст и не нашел в расчетах никакого учета "Теневого эффекта" для неоднородной поверхности рассеяния.

Тут надо сделать небольшое отступление.
До американской экспедиции на Луну , известный в астрономии оппозиционный эффект (нелинейное возрастание яркости с уменьшением угла фазы) объяснялся именно "Теневым эффектом".
Если мы смотрим на некую неоднородную поверхность (или на полупрозрачную - как в кольцах Сатурна), то при взгляде сбоку, все частицы будут выглядеть полумесяцами, если же смотреть строго от Солнца - то никаких теней видно не будет и наступит "нелинейное усиление яркости".
Но при расчете по такой модели оказалось (http://www.astron.kharkov.ua/dslpp/moon ... glava1.htm) что пылевая поверхность Луны должна иметь 95%-80% коэффициент пористости (т.е. нечто вроде пуха).
Из американской же же экспедиции на Луну следовало, что коэффициент пористости Лунной поверхности не превышает 50%.
Вот тогда для объяснения аномального оппозиционного эффекта и придумали "когерентное усиление обратного рассеяния".

Теперь же вообще, описывая отражение света от любой шершавой поверхности, про теневой эффект и не вспоминают и всю "славу" приписывают когерентному усилению.

Хотя любая неровная поверхность (а тем более пустотная) должна иметь тени, а следовательно, и теневой эффект усиления яркости при малых углах фазы.

Так что, вывод: раз свет может сам себя когерентно усиливать, то точно также он сам себя может и когерентно ослаблять.
(а может быть конечно, что с лунной экспедицией не все в порядке, а когерентное усиление просто высосано из пальца)

[Alex_Ra]

Цитата:

2) Выше упоминалось о том, что энергия никуда не исчезает, поскольку не работает теория волновой интерференции. На самом деле в темных местах интерференционной картины наблюдается не эффект "гашения", а эффект "отскока или возврата" энергии.

А что в этом случае будет в источнике света? И еще вопрос - может быть кто- нибудь может ответить - что такое отскок и возврат энергии?

[Vallav]

Черный Евгений в сообщении #324561 писал(а):

Вслед за участником дискуссии "tola", хотел бы подвести некоторый промежуточный итог.
Был задан вопрос - "Куда девается энергия при интерференции двух плоских волн, сдвинутых на 1/2 периода".
tola дал на него исчерпывающий ответ, который и мне удалось подтвердить экспериментально, но значительно позже - "Она возвращается назад, в источник света, а на экране наблюдается темное пятно, которое ошибочно до сих пор трактуют как результат интерференции". Таким образом экспериментально подтверждено, что классическая теория интерференции поперечной световой волны это чепуха, что она идет вразрез с законом сохранения энергии.
К сожалению не нашел ни одного сообщения из которого бы следовало ясное понимание проблемы как парадокса. А ведь парадокс был заявлен в названии темы.

Так нет парадокса. Свет распостраняется как волна ( справедлива модель
волны ) а взаимодействует как корпускулы ( справедлива модель корпускулы ).
Вас интересует - придет ли свет в данное место экрана?
Считайте это по модели - свет это волна.
Вас интересует - куда девается энергия из темной полосы в интерферренционной картине?
Она добавляется к энергии светлой полосы в интерферренционной картине.
Энергия сохраняется ( сколько вышло из источников, столько пришло на
экран ) но по экрану она - перераспределяется.

А Ваше -
"Куда девается энергия при интерференции двух плоских волн, сдвинутых на 1/2 периода" - сложение не осуществимо без дополнительных отражений.
Две плоские волны можно сложить на полупрозрачном зеркале.
При этом получится минимум 2 выходных луча. И, если в одном луче волны будут в противофазе ( вычлись, энергия пропала ) то в другом - в фазе ( сложились,
вся энергия в этом луче ). Пропажи энергии не наблюдается - всегда суммарная энергия выходных лучей ( после зеркала ) равна суммарной энергии
входных лучей ( до зеркала ).

Свой эксперимент, в котором "экспериментально подтверждено, что классическая теория интерференции поперечной световой волны это чепуха, что она идет вразрез с законом сохранения энергии" кратко не опишите?
Поищим в нем ошибки.

[Андрей АK]

Vallav в сообщении #371444 писал(а):

Она добавляется к энергии светлой полосы в интерферренционной картине.
Энергия сохраняется ( сколько вышло из источников, столько пришло на
экран ) но по экрану она - перераспределяется.

А почему закон сохранения энергии должен "знать" что где-то там энергия добавляется, чтоб здесь убрать?
Это уже как бы мгновенная передача энергии сквозь пространство получается.
В одном месте ,локально, убыло - в другом ,локально, добавилось.
Получается об энергии (её сохранении) нельзя говорить "локально" - в смысле её плотности - получается закон сохранения работает только интегрально.

Это выглядит как бред ...

К тому же , как быть со случаем, когда часть фронта экранирована и ширина светлых полос не равна ширине темных?
Т.е. ,вообще то , изменением формы фронта волны или формой экрана, можно сделать темную полосу сколь угодно широкой - это если сделать экран проходящим через все точки, где две волны имеют максимальную разность фаз.
Наверняка, для любых двух когерентных монохромных источников света, существует непрерывная поверхность создаваемая этими точками.

[Munin]

Андрей АK в сообщении #371504 писал(а):

А почему закон сохранения энергии должен "знать" что где-то там энергия добавляется, чтоб здесь убрать?Это уже как бы мгновенная передача энергии сквозь пространство получается.В одном месте ,локально, убыло - в другом ,локально, добавилось.

Никакой мгновенной передачи. Вместо этого, гораздо раньше меняются потоки энергии - они вместо одного направления получают другое направление. И энергия локально передаётся другим потокм в другое нелокальное место.

Андрей АK в сообщении #371504 писал(а):

Получается об энергии (её сохранении) нельзя говорить "локально" - в смысле её плотности - получается закон сохранения работает только интегрально.

Нет, можно говорить локально.

Андрей АK в сообщении #371504 писал(а):

К тому же , как быть со случаем, когда часть фронта экранирована и ширина светлых полос не равна ширине темных?

Никак. Ширина тут ни при чём. Сужаете светлые полосы - они становятся ярче, вот и всё.

[Vallav]

Андрей АK в сообщении #371504 писал(а):

Vallav в сообщении #371444 писал(а):

Она добавляется к энергии светлой полосы в интерферренционной картине.
Энергия сохраняется ( сколько вышло из источников, столько пришло на
экран ) но по экрану она - перераспределяется.

А почему закон сохранения энергии должен "знать" что где-то там энергия добавляется, чтоб здесь убрать?
Это уже как бы мгновенная передача энергии сквозь пространство получается.

Достаточно, чтобы поведение света описывалось уравнениями, сохраняющими
энергию. Пока нет ни одного случая, когда не описывается.
Если есть сомнения в этом - ищите эксперимент, опровергающий уравнения
Максвелла.

Андрей АK в сообщении #371504 писал(а):

В одном месте ,локально, убыло - в другом ,локально, добавилось.
Получается об энергии (её сохранении) нельзя говорить "локально" - в смысле её плотности - получается закон сохранения работает только интегрально.

Почему локально?
Это Вы видите уже установившуюся картину. К тому же энергия приходит на экран извне а не хранится в области экрана.

Андрей АK в сообщении #371504 писал(а):

Это выглядит как бред ...

Ваше? Согласен.

Андрей АK в сообщении #371504 писал(а):

К тому же , как быть со случаем, когда часть фронта экранирована и ширина светлых полос не равна ширине темных?
Т.е. ,вообще то , изменением формы фронта волны или формой экрана, можно сделать темную полосу сколь угодно широкой - это если сделать экран проходящим через все точки, где две волны имеют максимальную разность фаз.
Наверняка, для любых двух когерентных монохромных источников света, существует непрерывная поверхность создаваемая этими точками.

Если Вы найдете такую поверхность - это будет первое опровержение
уравнений Макcвелла. Дерзайте.

[Андрей АK]

Vallav в сообщении #371721 писал(а):

Андрей АK в сообщении #371504 писал(а):

К тому же , как быть со случаем, когда часть фронта экранирована и ширина светлых полос не равна ширине темных?
Т.е. ,вообще то , изменением формы фронта волны или формой экрана, можно сделать темную полосу сколь угодно широкой - это если сделать экран проходящим через все точки, где две волны имеют максимальную разность фаз.
Наверняка, для любых двух когерентных монохромных источников света, существует непрерывная поверхность создаваемая этими точками.

Если Вы найдете такую поверхность - это будет первое опровержение
уравнений Макcвелла. Дерзайте.

А чего ее искать?
Вот пожалуйста ... (хотел сам посчитать, но решил сначала погуглить):
http://fizika-igps.by.ru/Lab/opt/inter/Int_teor.htm

Цитата:

Геометрические места равной разности фаз, в частности соответствующей максимумам или минимумам, представляют собой поверхности, зависящие от свойств и расположения источников, излучающих складывающиеся волны. В случае двух точечных источников, излучающих сферические волны, эти поверхности — гиперболоиды вращения.

[Vallav]

Андрей АK в сообщении #371773 писал(а):

А чего ее искать?
Вот пожалуйста ... (хотел сам посчитать, но решил сначала погуглить):
http://fizika-igps.by.ru/Lab/opt/inter/Int_teor.htm

Цитата:

Геометрические места равной разности фаз, в частности соответствующей максимумам или минимумам, представляют собой поверхности, зависящие от свойств и расположения источников, излучающих складывающиеся волны. В случае двух точечных источников, излучающих сферические волны, эти поверхности — гиперболоиды вращения.

Вы не то нашли, что искали.
Или уже забыли, что искать собирались?

[Alex_Ra]

Уважаемые господа ! Может сначала попробуете получить монохроматический и полностью когерентный источник? А то ведь сначала будет темно..а потом разность фаз интерферирующих пучков постепенно увеличится с пройденным растоянием , разойдется..и появиться свет снова. Не исчезнет никуда...

[Черный Евгений]

Тем, кто интересуется экспериментом.
Настраиваем систему на случай совпадения пучностей 2-х плоских волн. Две плоские волны без смещения по фазе. Затем начинаем постепенно смещать одну волну по фазе. В этот момент зарождается дополнительный отраженный световой поток, достигающий максимума при смещении на 1/2 периода. Этот факт подвержден двумя независимыми источниками, не подозревающими о существовании друг друга, на установке голографической интерферометрии (См. сообщения выше).

Друзья, я понимаю, надо спасать теорию, но опытом установлен новый световой поток, а не "перераспределение". А установлен он был случайно, благодаря тому, что мой друг экспериментатор Золотой Ю.Г. не может без курева. В процессе юстировки, этот поток немного отклонялся от источника света и хорошо был виден в табачном дыму. Так вот, он изменялся от нуля до максимума!

[Vallav]

Черный Евгений в сообщении #372346 писал(а):

Тем, кто интересуется экспериментом.
Настраиваем систему на случай совпадения пучностей 2-х плоских волн. Две плоские волны без смещения по фазе. Затем начинаем постепенно смещать одну волну по фазе. В этот момент зарождается дополнительный отраженный световой поток, достигающий максимума при смещении на 1/2 периода. Этот факт подвержден двумя независимыми источниками, не подозревающими о существовании друг друга, на установке голографической интерферометрии (См. сообщения выше).

Ну да, и сумма энергий дополнительного потока и основного при этом остается постоянной.

Черный Евгений в сообщении #372346 писал(а):

Друзья, я понимаю, надо спасать теорию, но опытом установлен новый световой поток, а не "перераспределение". А установлен он был случайно, благодаря тому, что мой друг экспериментатор Золотой Ю.Г. не может без курева. В процессе юстировки, этот поток немного отклонялся от источника света и хорошо был виден в табачном дыму. Так вот, он изменялся от нуля до максимума!

Так это давно известно.
И это именно "перераспределение".

-- Пн ноя 08, 2010 16:26:20 --

Alex_Ra в сообщении #372314 писал(а):

Уважаемые господа ! Может сначала попробуете получить монохроматический и полностью когерентный источник? А то ведь сначала будет темно..а потом разность фаз интерферирующих пучков постепенно увеличится с пройденным растоянием , разойдется..и появиться свет снова. Не исчезнет никуда...

Так получить монохроматический и полностью когерентный источник -
невозможно.
И что, в связи с этим ничего не делать?
Может все же можно обойтись источником с достаточной для данной
задачи монохроматичностью и когерентностью?

[Alex_Ra]

Vallav в сообщении #372367 писал(а):

Черный Евгений в сообщении #372346 писал(а):

Тем, кто интересуется экспериментом.
Настраиваем систему на случай совпадения пучностей 2-х плоских волн. Две плоские волны без смещения по фазе. Затем начинаем постепенно смещать одну волну по фазе. В этот момент зарождается дополнительный отраженный световой поток, достигающий максимума при смещении на 1/2 периода. Этот факт подвержден двумя независимыми источниками, не подозревающими о существовании друг друга, на установке голографической интерферометрии (См. сообщения выше).

Сначала получите плоские волны. В эксперименте конечно...и куда денется дифракция?
Два независимых источника не интерферируют..Читайте литературу..

Черный Евгений в сообщении #372346 писал(а):

Друзья, я понимаю, надо спасать теорию, но опытом установлен новый световой поток, а не "перераспределение". А установлен он был случайно, благодаря тому, что мой друг экспериментатор Золотой Ю.Г. не может без курева. В процессе юстировки, этот поток немного отклонялся от источника света и хорошо был виден в табачном дыму. Так вот, он изменялся от нуля до максимума!

Какой поток и куда отклонялся? Световой поток вообще - то отклонить в воздухе очень сложно, особенно на голографической плите. Может схемку приведете.?

-- Пн ноя 08, 2010 16:26:20 --

Alex_Ra в сообщении #372314 писал(а):

Уважаемые господа ! Может сначала попробуете получить монохроматический и полностью когерентный источник? А то ведь сначала будет темно..а потом разность фаз интерферирующих пучков постепенно увеличится с пройденным растоянием , разойдется..и появиться свет снова. Не исчезнет никуда...

Так получить монохроматический и полностью когерентный источник -
невозможно.
И что, в связи с этим ничего не делать?
Может все же можно обойтись источником с достаточной для данной
задачи монохроматичностью и когерентностью?

Я уже писал - если когерентность ограничена, то получете область темную..а потом два световых потока разойдутся..и будет везде светло.

[Munin]

Alex_Ra
В картине дифракции Фраунгофера, на какое расстояние ни отходи, никакого "везде светло" не будет.