Seuraa 
Viestejä45973

Onko teoreettisessa laserissa (tarkoitan, että lähtevän säteen normaalien suuntaiselle tasolle säteen avulla piirtyvä ala on/lähestyy nollaa.) säteen amplitudi suoraan verrannollinen laserin tehoon?

Fysiikanopettajani kertoi, että fotonin amplitudi liittyy kirkkauteen. Miten matalaenergisempi (amplitudihan ei liity energiaan) valokvantti paljon korkeammalla amplitudilla voisi saada aikaan havaittavamman reaktion kuin korkea-energisempi valokvantti paljon matalammalla amplitudilla?

Onko aaltoa, jos amplitudi on 0?

Eikö valkoinen valo ole vain kaikkien näkyvän valon aallonpituuksien summainterferenssiaalto?
Millainen kyseinen interferenssiaalto on? Olisiko mahdollista luoda kyseisenlainen aalto, mutta ilman, että siitä voitaisiin erottaa erilaisia komponetteja? Voiko olla aalto, joka on koko ajan tasapainotilan yläpuolella? Miksei? Eikö se enää ole aalto, romahtaako aaltofunktio? Onko mahdollista luoda interferenssikuvaaja symmetrisistä aalloista, joka pysyy koko ajan nollan yläpuolella?

Jos tuon täysin heijastavalle pinnalle kaksi valonsädettä, joista toinen tuo aikayksikköä kohti kaksi kertaa enemmän fotoneja kuin toinen, onko saatu poisheijastuva valo (interferenssikuvaaja?) enemmän kaksinkertaiseen säteeseen päin havaittavalta "väriltään" vai miten asia määräytyy? Energian avulla?

Kommentit (9)

On niin monta kysymystä, että en oikein hahmota mikä oli punainen lanka.
Valkoinen valo koostuu kaikista näkyvän valon aallonpituuksista eli on niiden sekoitus, jonka tulkitsemme valkoiseksi.

BlackKnight
Seuraa 
Viestejä320

Paljon on kysymyksiä. Jos kuitenkin joihinkin yrittäisi vastata.

FacotaFI
Onko teoreettisessa laserissa (tarkoitan, että lähtevän säteen normaalien suuntaiselle tasolle säteen avulla piirtyvä ala on/lähestyy nollaa.) säteen amplitudi suoraan verrannollinen laserin tehoon?

Fysiikanopettajani kertoi, että fotonin amplitudi liittyy kirkkauteen. Miten matalaenergisempi (amplitudihan ei liity energiaan) valokvantti paljon korkeammalla amplitudilla voisi saada aikaan havaittavamman reaktion kuin korkea-energisempi valokvantti paljon matalammalla amplitudilla?

Onko aaltoa, jos amplitudi on 0?




Valon amplitudin (siis fotonien summa-aallon) käsitettä kannattaa käyttää ainoastan koherentin valon tapauksessa. Koherentissa valossa kaikki valoaallot ovat saman pituisia ja värähtelevät samassa suunnassa ja samalla taajuudella. Silloin voi sanoa, että fotonit ovat amplitudiltaan summautuvia.

Tunnetuin esimerkki koherentista avlosta on laser.

Yleisessä tapauksessa eli epäkoherentissa valossa, amplitudien summautuminen on satunnaista ja epätehokasta.

Yleensäkin valon teho on verrannolinen fotonien lukumäärään pinta-alaa kohti. Laserilla tehokerroin fotonia kohti vaan on paljon suurempi kuin epäkoherentilla valolla.

Aaltofunktion tehollisarvohan on suoraan verrannolinen amplitudi ^2 . Mikäli amplitudit summautuvat koherentisti, jokainen fotoni lisää summa-aallon tehoa. Epäkoherentissa tapuaksessa yksittäiset fotonit lisäävät tai vaimentavat satunnaisesti summa-aaltoa.

FacotaFI
Eikö valkoinen valo ole vain kaikkien näkyvän valon aallonpituuksien summainterferenssiaalto?
Millainen kyseinen interferenssiaalto on? Olisiko mahdollista luoda kyseisenlainen aalto, mutta ilman, että siitä voitaisiin erottaa erilaisia komponetteja?




Yksi tapa kuvata valkoista valoa, on ns. "valkoinen kohina". Sillä tarkoitetaan kohinaa, jossa kaikkia taajuuksia on yhtä paljon. Jos haluat tietää, miltä ko. interferenssiaalto näyttää, niin mittaa vaikka skoopilla valkoista kohinaa.

Ja suodattamalla siitä erilaisia taajuuksia saadaan kohina muuttumaan "värilliseksi".

FacotaFI
Voiko olla aalto, joka on koko ajan tasapainotilan yläpuolella? Miksei? Eikö se enää ole aalto, romahtaako aaltofunktio? Onko mahdollista luoda interferenssikuvaaja symmetrisistä aalloista, joka pysyy koko ajan nollan yläpuolella?



Aaltofunktion nollataso on usein pelkästtään määrittelykysymys. Useinhan mitään absoluuttista nollatasoa ei edes ole vaan tuo "tasavirta-komponentti" riippuu mihin kentän arvoa verrataan.

Sisältö jatkuu mainoksen alla
Sisältö jatkuu mainoksen alla

Kiitos vastauksista.
Mitään erityistä punaista lankaa tässä ei ollut. Vain omia ajatuksia. Googlaamalla en löytänyt kysymyksiini paljon vastauksia niin mietin jos täällä joku tietäisi.

FacotaFI
Onko teoreettisessa laserissa (tarkoitan, että lähtevän säteen normaalien suuntaiselle tasolle säteen avulla piirtyvä ala on/lähestyy nollaa.) säteen amplitudi suoraan verrannollinen laserin tehoon?



Ei kun teho on verranollinen amplitudi toiseen. Siispä amplitudi on verrannollinen tehon neliöjuureen.


Fysiikanopettajani kertoi, että fotonin amplitudi liittyy kirkkauteen. Miten matalaenergisempi (amplitudihan ei liity energiaan) valokvantti paljon korkeammalla amplitudilla voisi saada aikaan havaittavamman reaktion kuin korkea-energisempi valokvantti paljon matalammalla amplitudilla?



Juurihan totesimme että amplitudi liittyy tehoon, eli energiaan. Jos radioaallolla on jonkunlainen amplitudi, niin radioaaltofotonilla on samanlainen amplitudi.


Eikö valkoinen valo ole vain kaikkien näkyvän valon aallonpituuksien summainterferenssiaalto?
Millainen kyseinen interferenssiaalto on?



Sillä on jonkinlainen amplitudi. Jos valoon lisätään yksi fotoni, amplitudi kasvaa sen verran että amplitudista laskettu energia kasvaa fotonin energian verran. Sinisen valon fotonin lisääminen kasvattaa amplitudia enemmän kun punaisen valon fotonin lisääminen.

Siispä päättelen että sinisellä fotonilla on suurempi amplitudi kuin punaisella.

Jos aalto pomppii litran laatikossa amplitudin ollessa 1, ja laatikko räjäytetään, jonka jälkeen aalto pomppii kahden litran laatikossa jonka sisällä litran laatikko oli, niin tällöin aallon uusi amplitudi on 1/1.42.

Menikö oikein vai väärin?

Vai olisiko uusi amplitudi 1/2 ?

Miten amplitudi liittyy aallon energiaan?

Ajattelen asiaa näin:
E=hf=hc/λ
Jos kerran valokvantin energia riippuu vain taajuudesta tai aallonpituudesta, miten amplitudi voi liittyä energiaan?

FacotaFI
Miten amplitudi liittyy aallon energiaan?

Ajattelen asiaa näin:
E=hf=hc/λ
Jos kerran valokvantin energia riippuu vain taajuudesta tai aallonpituudesta, miten amplitudi voi liittyä energiaan?




Otetaan yksi elektromagneettinen aaltopulssi ja monta sähköinsinööriä jotka liikkuvat eri nopeuksilla.

Insinööri joka liikkuu aaltopulssia vastaan mittaa suuremmat amplitudit, taajuudet ja energiat kuin insinööri joka liikkuu poispäin aaltopulssista.

Aaltopulssin fotonien määrä on nopeudesta riippumaton asia.

Tosi nopeasti aaltopulssia vastaan liikkuva tyyppi näkee valoa.

(Insinöörit mittaavat yleismittarilla vaihtojännitteen amplitudia antennissa)

FacotaFI
Miten amplitudi liittyy aallon energiaan?

Ajattelen asiaa näin:
E=hf=hc/λ
Jos kerran valokvantin energia riippuu vain taajuudesta tai aallonpituudesta, miten amplitudi voi liittyä energiaan?


Hyvä kysymys.

Sähkökentän energiatiheys on

U[size=60:ej4zh90l]E[/size:ej4zh90l] = 1/2 * ε*E^2

ja magneettikentän vastaavasti

U[size=60:ej4zh90l]B[/size:ej4zh90l] = 1/2 * 1/µ*B^2.

Sähkömagneettisessa säteilyssä läsnä on molemmat kentät, joten aallon energiatiheys on kahden edellisen summa:

U = U[size=60:ej4zh90l]E[/size:ej4zh90l] + U[size=60:ej4zh90l]B[/size:ej4zh90l],

joka voidaan ilmaista muodossa

U = ε*E^2,

koska B = E/c, c = 1/sqrt(ε*µ) eli B = E*sqrt(ε*µ). Sähkömagneettisen aallon energiasta siis puolet tulee sähkökentästä ja toiset puolet magneettikentästä.

Edellä lausuttu sähkömagneettisen säteilyn energiatiheys U[size=60:ej4zh90l]aalto[/size:ej4zh90l]=ε*E^2 ei selvästikään riipu aallon taajuudesta. Tiedetään kuitenkin, että fotonin energiatiheys U[size=60:ej4zh90l]hiukkanen[/size:ej4zh90l]=N*h*f, missä N on fotonien lukumäärä tilavuusyksikköä kohden, riippuu taajuudesta. Tiedetään, että

U[size=60:ej4zh90l]aalto[/size:ej4zh90l]=U[size=60:ej4zh90l]hiukkanen[/size:ej4zh90l]

eli

ε*E^2 = N*h*f,

mistä nähdään, että fotonien lukumäärä tilavuusyksikköä kohden on verrannollinen E^2:een:

N = ε/(h*f) * E^2.

Verrannollisuuskerroin N:n ja E^2:n välillä riippuu säteilyn taajuudesta.

Suosituimmat

Uusimmat

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Uusimmat

Suosituimmat