Естественные науки

Куда девается энергия?

Разместим лазеры Л1, Л2 и полупрозрачную пластинку ППП, как показано на рисунке. Добьемся (двигая лазеры и, если нужно, наращивая пластинку), чтобы разность фаз между голубыми и коричневыми лучами была по pi. Тогда эти лучи взаимно погасятся. Куда денется их энергия?
Наталья Диденко
Наталья Диденко
33 030
Хрен его знает! Но знаю точно что энергия не куда не пропадает, она просто трансформируется в разные формы!
ДШ
Дмитрий Шмаков
3 338
Лучший ответ
Никуда не девается, потому что её НЕТ в исходном состоянии.
В задачке рассматривается ГИПОТЕТИЧЕСКИЙ случай ПЛОСКОЙ МОНОХРОМАТИЧЕСКОЙ волны. А такая волна не несёт энергии, как учат ещё в средней школе. Ибо плоская волна предполагает бесконечную удалённость от источника, с соответствующим падением амплитуды до нуля.
Так что никакого противоречия не возникает - ничего удивительного, что сумма двух нулей дала ноль...
Andrej Galle
Andrej Galle
79 636
Наталья Диденко Да ну? И в каких же это школах учат, что плоская монохроматическая э-м волна не переносит энергии? Хорошо, что Умов с Пойнтингом кончали ДРУГУЮ школу :)
Павел Тихонов Лёня, ты не прав. Забыл основополагающий постулат о дуализме света: свет является одновременно и волной, и частицей. Если частица (свет) имеет массу, то при движении они уже обладает энергией. Или формула Энштейна не работает???!Е=m*c*c
Сначала луч падает на пластинку. Отражённый луч ПОГАШЕН - значит весь он проходит внутрь
Но выйти наружу он не может, значит весь.... ОТРАЗИТСЯ ОТ ВНУТРЕННЕЙ СТОРОНЫ - и во пройдя пластинку второй раз - уже выйдет.
Так?
ЮК
Юлия Кощенкова
90 234
Наталья Диденко Трудно сказать. Ведь перед выходом он снова должен встать перед проблемой, сколько пойдет прямо, а сколько - отразится и пойдет на очередной заход. Так что Ваше рассуждение могло бы быть только НАЧАЛОМ ответа :)
А, пластинка точно не ЗППП, с ней вообще в контакт вступать можно?
ДЛ
Дмитрий Ламакин
96 744
Наталья Диденко Можно. Но противоестественно.
В таком случае, насколько могу судить, энергия исчезнет в никуда.
Не вижу в этом никакой проблемы: двигаясь в вакууме, сферический конь не оставляет следов :)))))

Луч лазера, как плоская волна с одинаковой плотностью потока по всей ширине луча - приближение и в этом случае, оно неприменимо. Т. е. по ходу лучей, действительно, будет сплошной ноль, а вот по краям - .;)
Роман Жмакин
Роман Жмакин
75 670
Наталья Диденко Вау! Т.е. плоскую волну не излучить ни в каком приближении - краевые эффекты всегда сильнее?
Средняя линия является нулем
Екатерина Павлова
Екатерина Павлова
63 268
Можно немного упростить схему - убрать пластинку и сонаправить лазерные лучи вдоль одной прямой.
Тот же эффект: при разности фаз п лучи гасятся, при разности 2п - усиливаются. В первом случае энергия исчезает в никуда, во втором - из ниоткуда появляется.
Возникает вопрос курицы из "Федорина горя": куд-куда, куд-куда, вы откуда и куда?
А то, что в электромагнитной волне колеблются векторы E и H, и среднее их значение равно нулю, это не ответ?
НС
Наталья Сергеева
41 909
Наталья Диденко Не, не ответ. Мы ж сейчас говорим об ЭНЕРГИИ, т.е. E^2 и H^2. А средние КВАДРАТЫ в э-м волне уже не нули
Елена Ляпунова Если лазеры светят друг другу в "лицо", то излучение идёт в противоположных направлениях, так что всё время быть в одной фазе лучи не могут.
Мы получим просто стоячую волну.
Вроде простая задача, если я её правильно понял, конечно. Потоки фотонов никуда не исчезнут, кванты будут по-прежнему лететь со скоростью света, а, значит, полностью сохранится и их энергия. При интерференции с разностью фаз pi их электромагнитные поля просто скомпенсируют друг-друга (эффект "гашения"), но энергия-то никуда не денется.
*z
*zhanel'ka*
25 917
Наталья Диденко Не пойдет. Если нет ни электрического, ни магнитного поля, то нет и никаких квантов (и соответственно энергии)
вот и задумайся энергия это не материя а относительность как учит Фейман
она не исчезает а переходит в другой вид и возможно не описанные виды энергии есть.
...погасятся ??
я сомневаюсь в правильности суждения
не видимы человеческим глазом.
Рахат Осмонова
Рахат Осмонова
25 708
Преобразование энергии по принципу суперпозиции: при сложении фаз, энергия увеличится, а не погасится.
Марат Баграмян
Марат Баграмян
23 325
Хочется отметить, что данная ситуация просто невозможна. Стационарная картина интерференции получается только между лучами ОДНОГО И ТОГО ЖЕ лазера. Лучи двух разных лазеров всегда имеют разную частоту, а по тому сдвиг фаз их лучей всё время меняется.
КЯ
Кристинка Янушина
11 728
Наталья Диденко Да неважно это. Как уже отметила White Rabbit, можно заменить оба лазера одним + еще одна ППП + 2 зеркала
Andrej Galle Хосспади... Хоть один умный человек тут попался!
Леонид, твой ответ был бы похож на правду, если бы не было интерференции волн!
Ринат Гайфутдинов
Ринат Гайфутдинов
11 232
Думаю, преобразуется во что-то (в материю) иного характера.
Павел Антропов
Павел Антропов
6 807
При отражении происходит скачок фазы на ПИ, а проходящие лучи скачка фазы не испытывают. Если мы добъемся, чтобы происходило интерференционное ослабление одной пары лучей, то для другой пары произойдет интерференционное усиление! Туда и пойдет энергия.
На том же принципе основано просветление оптики, например в фотообъективах: интерференционно гасим отраженные лучи, следовательно, больше энергии проходит через линзы.
БК
Бекзат Курмашева
5 008
Наталья Диденко > При отражении происходит скачок фазы на ПИ, а проходящие лучи скачка фазы не испытывают

Ну и что? Мы ж можем "подкручивать разность фаз меняя толщину пластинки (у нее коэф. преломления не 1)
Дмитрий Жамков Это правильный ответ + нагрев (если учитывать).
Байтемиров Азамат Тут ключевой вопрос - "Какие фазы имеют прошедшая и отраженная волны относительно падающей волны лазера?"
Задав этот вопрос на другом форуме
http://e-science.ru/forum/index.php?showtopic=18856
http : / / e-science . ru / forum / index . php ? showtopic = 18856
я получил обоснованный, по-моему, ответ (#11, Mipter), что
"...отражённая волна сдвинута по фазе относительно падающей на (3/4)*pi , прошедшая на (1/2)*pi. Из-за этого с энергией всё получится, как надо."

Порывшись в гугле, также нашел обсуждение аналогичного вопроса на форуме
http://physics-animations.com/rusboard/themes/40446.html
http : / / physics-animations . com / rusboard / themes / 40446 . html
аналогичное обяснение там дано в ответе
40675: Re: Лазеры... qqruza 26 сентября 14:54
как приятно, что на проекте есть-таки умные мужчины. .
насчёт энергии-не в курсе ((
Дмитрий Д
Дмитрий Д
2 364
Наталья Диденко ЛО Вам практически гарантирован :)
Трансформация энэргии*
Vadym Fokin
Vadym Fokin
2 186
Интерференция -это перераспределение энергии нескольких волн данном случае в пространстве. Поэтому, если вне пластинок, мы добились взаимного гашения волн, то внутри пластинки должен произойти некий обратный процесс, ибо насколько я понимаю пластинка предполагается не бесконечно тонкой и при пересечении двух пучков в области пластинки разность фаз между пучками в каждой конкретной точке пересечения будет различной, что даст нам недостающую снаружи энергию (как результат всё той же интерференции).
АА
Алексей Артемьев
2 182
Наталья Диденко Ну, эту идею уже высказывад ЯНУС. Но она ведет к идеи ЧЕРПАНИЯ ДАРМОВОЙ ЭНЕРГИИ из пластинки при замене сдвига фаз в условии с pi на 2pi
Серьезный вопрос!
Sergey -
Sergey -
1 444
Не знаю.
КА
Катя Артамонова
1 407
Интересно!
AS
Andrei Smirnov
1 224
а уж не останутся ли они прям в пластинке? Нагревая и обугливая.
Я за баллом.
Татьяна Шилова
Татьяна Шилова
1 140
Наталья Диденко Ну, да. А если сделать не pi, а 2pi то получим ДАРМОВУЮ ЭНЕРГИЮ (лучи-то будут усиливаться)
Наталья Диденко Ой! Пятерку поставил... Но это случайность, а не знак согласия :)
В лампочку
Денис ,
Денис ,
1 080

Похожие вопросы