سوالی پیش پا افتاده در تداخل ویرانگر دو موج نور


سوالی پیش پا افتاده در تداخل ویرانگر دو موج نور

نوشتهاز سوی paradoxy در پنجشنبه 23 اسفند 1397 - 14:08

فرض کنید رو به روی یک چشمه نوری تک فام، یک آیینه قرار دادیم، و فاصله آیینه رو به شکلی تنظیم کردیم که نور بازتاب شده دقیقا در فاز مخالف نور فرودی بازتاب بشه و تداخل کاملا ویرانگر در هر لحظه بین نور چشمه و بازتاب اون پدید بیاد. از مقدار انرژی اندک تلف شده در لحظه بازتاب صرف نظر کنید. از آنجایی که هر دو نور یک دیگر رو در هر لحظه خنثی می کنند، به سادگی میتونیم ببینیم که برآیند این دو موج سبب میشه که در تمام نقاط فضا موجی نداشته باشیم (دو موج فرودی و بازتاب هم فرکانس، هم سرعت و خلاف جهت هم در هر لحظه هستند).
سوال: پایستگی انرژی را بررسی کنید. آیا تمام انرژی ای که چشمه نور مصرف میکنه تا نور فرودی رو بتابونه به آیینه، بجز اون مقدار بینهایت اندکی که روی خود آیینه تلف میشه، نیست میشه؟ چون وقتی موجی در فضا وجود نداره، انرژی ای هم وجود نخواهد داشت.
نقطه انتهایی نور بازتابی دقیقا در نقطه ای که نور فرودی تولید میشه هست.
موج ایستا نداریم، چون این دو علاوه بر این که خلاف جهت هم هستند، ناهمفازند.
اختلاف فاز نسبی بین دو موج ثابت هست.
نکته: مسئله را تا لحظه قبل از رسیدن موج بازتابی به چشمه بررسی کنید.
نماد کاربر
 
سپـاس : 794 times

ارسـال : 1637


نام: داود حاجي تقي تهراني
سن: 13 سال
نام نویسی: 93/10/22

ذکر نشده

Re: سوالی پیش پا افتاده در تداخل ویرانگر دو موج نور

نوشتهاز سوی You-See در جمعه 24 اسفند 1397 - 06:42

سلام
به نظر فرضتون اشتباهه
انرژی پایسته است، شما این فرض رو هم نکنی باز اون نقاط نباید انرژی داشته باشند، اگر این طوره، تا بی نهایت در مسیر نور تابیده شده و در تمام نقاط، کلی انرژی داریم که بیشتر از انرژی سورس می شه!
دوستای گلم حمایت کنید : https://cafebazaar.ir/app/com.nikanmehr.marmarxword/

تصویر
نرم افزارهای مالی، بازرگانی، پخش و فروش مویرگی، .. "نیکان مهر مهان"
نرم افزار پخش مويرگي
نماد کاربر
 
سپـاس : 676 times

ارسـال : 914


نام: U30
سن: 36 سال
شهر: تهران
نام نویسی: 93/5/19

مرد

Re: سوالی پیش پا افتاده در تداخل ویرانگر دو موج نور

نوشتهاز سوی paradoxy در جمعه 24 اسفند 1397 - 13:36

سلام. تعریف انرژی ای که یک موج الکترومغناطیسی حمل میکنه در فیزیک نظری مشخص هست و اون ضرب خارجی میدان الکتریکی در میدان مغناطیسیش هست. بردار پویتینگ. (با معادله پیوستگی میشه مستقیما مقدار انرژی حمل شده توسط این بردار رو پیدا کرد) کاری به نوسان خود نقطه ها در فضا نداریم، مهم نیست موج در کل فضا گسترده شده باشه یا نه، ضرب خارجی میدان الکتریکی و مغناطیسیش یک مقدار مشخصی رو میده که کاملا محدود هست. اما وقتی دو موج تداخل می کنند، نتیجه ای که حاصل میشه عدم وجود موج هست، و بنابراین انرژی ای هم در فضا نداریم. در موارد معمول، دو موج در برخی از نقاط تداخل ویرانگر دارند و در برخی نقاط تداخل سازنده برایند اینها پایستگی انرژی رو حفظ میکنه.

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Poynting_vector

البته من برای حفظ سادگی سوال فرایض اضافه ای نکردم، به عنوان مثال توی همین سوال یک فرد میتونه پاسخ بده که نور بازتاب شده پس از رسیدن به نقطه چشمه، به حرکتش ادامه میده و ازون نقطه رد میشه و حالا یا به گرما تبدیل میشه یا عبور میکنه از چشمه. و این موج در فضا با چیزی تداخل نمیکنه و بنابراین پایستگی داریم. با این حال میشه اصل سوال رو با اضافه کردن یک چشمه نوری دیگه، در جهت مخالف چشمه اولی (یعنی هم جهت با نور بازتاب شده، اما ناهمفاز با اون) حفظ کرد و سوال رو مجددا پرسید.

پ.ن: البته نیازی به این همه فرایض اضافی و بیخود نیست، صرفا میخواستم یک دید فیزیکی بدم به سوال، وگرنه میشه سوال رو هم اینطوری پرسید، فرض کنید یک پالس نوری داریم در فضا که با فرکانس، فاز، دامنه و سرعت مشخص در حال حرکته. پالس نوری دومی رو به شکلی ارسال میکنیم که برآیند این دو موج، حداقل برای یک لحظه سبب تداخل ویرانگر بین دو موج بشه به شکلی که جمع برداری این دو میدان بشود صفر. پایستگی انرژی رو در این لحظه بررسی کنید.
(تا دوروز دیگه کسی جوابش رو نزاره خودم پاسخش رو میدم. این سوال خیلی سادست و صرفا دست گرمیه)
نماد کاربر
 
سپـاس : 794 times

ارسـال : 1637


نام: داود حاجي تقي تهراني
سن: 13 سال
نام نویسی: 93/10/22

ذکر نشده

Re: سوالی پیش پا افتاده در تداخل ویرانگر دو موج نور

نوشتهاز سوی ya30 در دوشنبه 27 اسفند 1397 - 23:13

2 روز شده
میشه جواب رو بزارین؟!
خیلی ذهنم درگیرش شده که جواب چی میتونه باشه
زین خلق پر شکایت گریان شدم ملول

آن های هوی و نعره ی مستانم آرزوست
نماد کاربر
 
سپـاس : 15 times

ارسـال : 52


سن: 24 سال
نام نویسی: 91/8/24

ذکر نشده

Re: سوالی پیش پا افتاده در تداخل ویرانگر دو موج نور

نوشتهاز سوی paradoxy در سه شنبه 28 اسفند 1397 - 01:43

خب راستش فکر کردم کسی براش مهم نباشه ازین جهت بیخیالش شدم. جواب آیینه رو میتونم بدم که پیش پا افتادست واقعا، اما جواب اصل سوالم رو که توی پ.ن پست قبلم نوشتم نمیتوانم. حتی از یک استاد اپتیک هم پرسیدم و ایشونم هیچ ایده ای نداشت. برای همین اینجا مطرح کردم که شاید کسی بدونه، شما هم اگه کسی رو گیر آوردی بی زحمت بپرس حسابی گیجم کرده!

1.png
1.png (22.73 KIB) بازدید 41 بار

پس به عبارت دیگه ناهم جهت بودن امواج در نور فرودی و نور بازتاب شده، صفر شدن دامنه کل در تمام نقاط رو نجات میده. اما همیشه که اینطوری نیست که دو موج ناهم جهت رو بخوایم در نظر بگیریم، هم جهت که باشند دیگه مقدار دامنه کل صرفا به اختلاف فاز موج ها وابسته میشه و ربطی به ایکس پیدا نمیکنه، که این دردسر سازه واسه پایستگی انرژی. چون انرژی موج همونطور که میدونیم فقط و فقط به دامنه موج بر میگرده و اگه دامنه همه جا صفر شه واویلا.
انصافا کامپایلر لاتکس سایت استکس کجاست که فیلتر نیست؟ (همچنان به اعتراضات ادامه میدهیم... حتی اگر این به قیمت پاک شدن پست تمام شود!)
نماد کاربر
 
سپـاس : 794 times

ارسـال : 1637


نام: داود حاجي تقي تهراني
سن: 13 سال
نام نویسی: 93/10/22

ذکر نشده


بازگشت به فیزیک نور و اپتیک

چه کسی هم اکنون اینجاست ؟

کاربرانی که در این تالار هستند: بدون کاربران عضو شده و 4 مهمان