Вопрос о деструктивной интерференции

[Vladimir Dubrovskii]

Поторопился я с оценкой данного опыта. Надо все же было подумать тщательнее. Так вот, господа любители оптики, если уж вам так нравится оптика, то ее нужно изучать. Для этого есть масса всяческих учебников. Конечно, оптика не такая уж простая наука, но разобраться в ней можно, если конечно есть желание.
А теперь по теме. Никакой такой деструктивной интерференции нет и быть не может, а главное и сам термин никуда не годится. Деструктивный означает - разрушающий, а здесь никакого разрушения не происходит. Итак, в чем же здесь дело, почему полного погашения лучей быть не может? Дело в том, что любой сплитер имеет конечную толщину, т.е. две поверхности. Поэтому, у нас для одного луча, который падает с одной стороны будет два отражения, и для другого луча, падающего с другой стороны, тоже будет два отражения. Т.е. всего у нас будет четыре отраженных луча и два прошедших, и погасить все эти лучи никак нельзя. Суммарная интенсивность прошедшего света будет равняться интенсивности падающего, поскольку сплитер у нас абсолютно прозрачный.

[Stas_Simonov]

Vladimir Dubrovskii писал(а):

Дело в том, что любой сплитер имеет конечную толщину, т.е. две поверхности. Поэтому, у нас для одного луча, который падает с одной стороны будет два отражения, и для другого луча, падающего с другой стороны, тоже будет два отражения. Т.е. всего у нас будет четыре отраженных луча и два прошедших, и погасить все эти лучи никак нельзя. Суммарная интенсивность прошедшего света будет равняться интенсивности падающего, поскольку сплитер у нас абсолютно прозрачный.

Насколько я знаю, разделение света происходит в очень тонком отражающем покрытии, нанесенном на прозрачную, слабо отражающую свет, пластинку. Какова бы ни была его толщина и сложность путей распространения падающего луча, результатом будут некоторые сдвиги фазы $\Delta\varphi_P$ для прошедшего и $\Delta\varphi_R$ для отраженного луча. Если пластинка полностью симметрична (это вопрос технологический), то оба результирующих луча получатся одинаковыми. Их интерференционный максимум, и сохранение энергии (в данном эксперименте), достигается только лишь при $\Delta\varphi_P - \Delta\varphi_R$$ = 2\pi n$, где n - целое число. А чем может быть обеспечено это условие?

Добавлено спустя 2 часа 32 минуты 22 секунды:

Stas_Simonov писал(а):

Хотелось бы узнать, чьи это эксперименты привели к проникновению света сквозь непроницаемую стену.

Victor Orlov писал(а):

Сейчас я не готов дать точный ответ. Но была на эту тему дискуссия " Исчезновение энергии при интерференциив" в http://forum.dubinushka.ru/index.php?sh ... 568&st=120
начиная с сообщения №123

"Дырявый экран" никак не связан с данным опытом. Принцип суперпозиции относится к самим волнам в линейной среде (допускающей суммирование), а не к препятствиям (нелинейностям). И нет ничего странного в управлении направлением энергии лучей с помощью интерференции нескольких источников. Это применяется, например, в фазированных антенных решетках (ФАР).

[Vladimir Dubrovskii]

Stas_Simonov писал(а):

Насколько я знаю, разделение света происходит в очень тонком отражающем покрытии, нанесенном на прозрачную, слабо отражающую свет, пластинку. Какова бы ни была его толщина и сложность путей распространения падающего луча, результатом будут некоторые сдвиги фазы $\Delta\varphi_P$ для прошедшего и $\Delta\varphi_R$ для отраженного луча. Если пластинка полностью симметрична (это вопрос технологический), то оба результирующих луча получатся одинаковыми. Их интерференционный максимум, и сохранение энергии (в данном эксперименте), достигается только лишь при $\Delta\varphi_P - \Delta\varphi_R$$ = 2\pi n$, где n - целое число. А чем может быть обеспечено это условие?

Не надо кивать на технологию. Или Вам технология известна, или Вы не можете утверждать, что технология может обеспечить заявленный Вами результат. Если Вы нанесете отражающий слой на одну поверхность, то никакой симметрии вы не получите, и никакая технология Вам тут не поможет. Чтобы получить симметричную пластинку нужно напылить отражающие слои на обе поверхности. А тогда Вы получите многократное отражение, устройство под названием "интерферометр Фабри-Перо". Что будет на выходе этого устройства в Вашем случае можете почитать в учебниках по оптике. Но полного погасания всех лучей там не будет.

[Stas_Simonov]

Vladimir Dubrovskii писал(а):

Чтобы получить симметричную пластинку нужно напылить отражающие слои на обе поверхности. А тогда Вы получите многократное отражение, устройство под названием "интерферометр Фабри-Перо". Что будет на выходе этого устройства в Вашем случае можете почитать в учебниках по оптике. Но полного погасания всех лучей там не будет.

Полуотражающий слой (такой как в интерферометре Фабри-Перо) отражает лучи с обеих сторон. Асимметрия однослойной пластинки, в данном опыте, проявляется в асимметричном преломлении света на ней.
Для компенсации преломления можно заменить пластинку трехгранной призмой с углами 90, 45 и 45 градусов между гранями. Напыление наносится на большую грань (которая под 45 градусов к другим). Один луч падает на прозрачную грань с нулевым углом падения (без преломления), и выходит через полуотражающую грань под углом $(45+\alpha)$. Если второй луч падает на нее под углом $-(45+\alpha)$, то все лучи должны совместиться.
Я не говорю, что свет погаснет полностью, а что нулевая разность фаз (см. предыдущее сообщение) не обеспечивается никаким известным мне законом.

[warstuser]

Но ведь просветление оптики работает. Энергия деструктивно интерферирующих лучей , по-видимому, переходит в проходящий луч, что увеличивает его интенсивность.

[RSaulius]

warstuser в сообщении #597284 писал(а):

Но ведь просветление оптики работает. Энергия деструктивно интерферирующих лучей , по-видимому, переходит в проходящий луч, что увеличивает его интенсивность.

по условиям задачки, отраженный от пластинки и прошедший луч от другого лазера- противофазны. Это значит , что они гасят друг друга и волны в даль от пластинки не распростроняеются.
Энергия в виде отраженной волны возвращается обратно в лазер.

[rustot]

по-моему это было бы проще рассмотреть не на луче и полупрозрачном зеркале, а на низкочастотной волне с игнорированием ее разбиения на фотоны и проводящей фольге, обладающей таким сопротивлением, чтобы проходила ровно половина энергии волны. очевидно, что такая "полупрозрачность" половину переизлучит по прежнему маршруту, часть переизлучит обратно под углом, а часть просто съест. а при наложении двух волн под углом, вполне может съесть более чем вдвое прежнего

посему вопрос - можно ли сделать полупрозрачное зеркало, не поглощающее энергию?

[Xey]

RSaulius в сообщении #609069 писал(а):

Энергия в виде отраженной волны возвращается обратно в лазер.

Да был же ответ

Vladimir Dubrovskii в сообщении #114577 писал(а):

Поэтому, скорее всего, если удасться погасить луч по одному направлению, то по другому его интенсивность возрастет в два раза и наоборот. Если, все же, такую ситуацию действительно можно реализовать, то это означает только одно - вся энергия поглощается пластинкой.

Сколько раз это уже было, рассматривают одну пару лучей , а про вторую забывают.

[epros]

rustot в сообщении #609907 писал(а):

посему вопрос - можно ли сделать полупрозрачное зеркало, не поглощающее энергию?

Для одного луча - можно. Нужно просто посчитать, какие токи должны быть на поверхности, чтобы получился эффект "полуотражения". Получится что-то вроде "зарядовой волны", бегущей вдоль зеркала.

[Xey]

Xey в сообщении #609930 писал(а):

Да был же ответ

Перечитал следующую за этим цитату и не понял о чем она, но в ней есть правильная фраза.

Цитата:

если удасться погасить луч по одному направлению, то по другому его интенсивность возрастет в два раза и наоборот.

Поэтому интерференцию называют перераспределением энергии в пространстве.
И нет там никаких невидимых лучей.

[rustot]

epros в сообщении #609971 писал(а):

Для одного луча - можно. Нужно просто посчитать, какие токи должны быть на поверхности, чтобы получился эффект "полуотражения". Получится что-то вроде "зарядовой волны", бегущей вдоль зеркала.

так а какой пассивный метод, кроме изменения проводимости проводника (а значит появления потерь) можно применить для регулирования амплитуды и фазы колебаний зарядов, так чтобы их вторичное излучение получилось в нужной амплитуде и фазе? при бесконечной проводимости колебания как раз такие, что суперпозиция вторичного излучения с исходной волной приводит к эффекту зеркального отражения.

[tasfinder]

Можно предложить еще более интересную схему. Собираем интерферометр Маха-Цандера по классической схеме, то есть луч лазера делится первым полупрозрачным зеркалом на два луча, которые сводятся зеркалами на второе полупрозрачное зеркало, из которого также выходят два луча. Как известно из опыта, если для луча А разность хода в плечах интерферометра составляет половину длины волны, то электромагнитные волны в луче А складываются в противофазе, колебания ЭМ поля равны нулю и фотоны детектором А не регистрируются. Фотоны детектором А будут регистрироваться только если перекрыть один из путей распространения в интерферометре.
В какой-то момент начинаем отодвигать одно из зеркал со скоростью 300 000 длин волн в секунду и понижаем частоту колебаний в первом плече за счет эффекта Доплера. В результате получаем интересную картину - сразу на выходе в луче А сигналы в противофазе и фотоны не регистрируются, далее, на расстоянии 1км фаза первого луча догоняет фазу второго - яркость луча максимальная. Еще через километр сигналы в противофазе и свет отсутствует, и так далее.
При этом кажущийся недостаток конструкции - что из-за движения зеркала начальная разность фаз постоянно меняется и максимумы и минимумы распределены не статично, а бегут по лучу со скоростью 600 000 максимумов в секунду при здравом размышлении оборачиваются достоинством. Если бы разность фаз была постоянной то мы имели бы на луче только одну рабочую точку куда можно поместить непрозрачный экран через который луч пройдет не поглощаясь - на расстоянии 1 км. А если минимумы постоянно бегут по лучу - экран можно помещать в любом месте - луч все равно пройдет через него, правда на очень короткое время в момент пересечения экрана минимумом.
Вот такая занимательная оптика.

[KUZNETSOV]

При противофазном наложении двух лазерных лучей, согласно принципу сохранения энергии, общая электромагнитная энергия бесследно исчезнуть не может. Она может превратиться в другую форму при наличии для этого причины.
Известны два варианта противофазного наложения.
В суммирующем волноводе по схеме корпорации Интел
[url http://www.fcenter.ru/online.shtml?arti ... logies/874].
В свободном пространстве рисунок 1 [url http://www.jurnal.org/articles/2008/izmer12.html][/url].

[Someone]

KUZNETSOV в сообщении #624295 писал(а):

В суммирующем волноводе по схеме корпорации Интел
[url]http://www.fcenter.ru/online.shtml?articles/hardware/technologies/874][/url].

Туда не пускает.

[KUZNETSOV]

Someone, нужно подобрать материал и геометрию волновода, который пропустит результат противофазного наложения.