| 查看: 10226 | 回复: 54 | |||
| 本帖产生 1 个 FPI ，点击这里进行查看 | |||
| 当前只显示满足指定条件的回帖，点击这里查看本话题的所有回帖 | |||
[交流]
【求助】更新：两束电磁波叠加成一束电磁波时能量问题？（20金币）
|
|||
|
两束一摸一样的激光脉冲，（频率相同，相位差为0）同时发射，合并成一束激光，其场振幅E增加2倍，强度I增加四倍，焦班应该和单个脉冲焦班相同，脉宽和单个激光脉冲应该相同，最后计算得到的能量是两束单个激光脉冲的能量之和的2倍。显然不符合能量守恒。 那么问题出在哪？请赐教。谢谢。 P.S.：1.两束都是圆偏振激光，可以用Mach-zender干涉仪将一束强度为2I的激光分为两束强度为I的激光，这是完全可以做到的，关键是这两束激光通过光学无相差叠加时，导致合成后的激光强度成为4I。不符合能量守恒，那么多余的能量哪里来的？通过查看教科书和文献，发现这是个老问题，很多学术文章在讨论叠加和能量守恒到底是不是一致的问题。 2.如果相差半个周期，那么在光学叠加的时候，由于相消干涉，导致没光，光子不可能湮灭。那么能量哪里去了。在研究机械波的时候，叠加形成驻波，这样，能量解释为储存在势能上，不能传播。那么对于电磁波形成的驻波怎么解释？难道是电磁势能？ 3. 叠加前的振幅对应的光子数目和合成后振幅对应的光子数目的相差一倍。问题的实质是光的量子性（总光子数不变，能量守恒）用波动性（叠加原理）解释。或者怎么解释才能相容。波动性认为相同频率的激光叠加后频率不变。  4.见上图， 这种解释是"我的题设在试验中不存在"，因为有相干抵消存在，这样总的激光能量守恒，貌似没有问题。问题是---为什么相消叠加时能量为0了，见图中D2。光子数目又不变跑，为什么能量为0？能量哪去了？ 5.有人说这种情况不存在，因为实验做不到。好，普通的干涉总存在吧。我从激光器连 续发射2束激光脉冲，让他们部分相长叠加，也就是说脉冲延迟小于脉宽，那么重叠部 分会相干叠加，这是可以做到的，请问此时能量守恒不守恒？！ 6.有人说不能只取增强的部分看，应该在一个激光周期内平均。我通过粒子模拟（PIC 程序，做等离子体物理的晓得，基于麦克斯韦方程组），发现强度为I的两束激光相干 叠加后的激光和一束强度为4I的激光波形，强度一样，打在等离子体上产生的结果一样 。换句话说，激光强度确实增强了。这怎么解释？ ------------------------------------------------------------------------------------------- 目前，综合大家的回复，我也请教了相关领域的教授，基本赞同neveruse的解释。具体就是说： 1.对于两束完全相同的激光完全叠加，此时形成（不是合成了）的激光不是两束激光的简单叠加，而是一束激光，但是这样一束激光的能量你要计算的话，确实是原始单束激光能量的4倍。这样的激光只能从激光器中发射，故能量来自于激光器。 也就是说原始的两束激光和形成的激光不是一个系统了。此时我们的系统还应该包括激光器。这样，总体能量是守恒的。 2.对于部分无相差叠加的情况，也类似，再叠加的部分，无疑，能量增加了，导致这样“形成”的激光能量也大于原始两束激光能量之和，原因和1类似，因为这样部分叠加的激光是从激光器中打出来的一束激光，多余的激光还是来自激光器。 3.对于部分人说积分问题，我觉得我这里讨论的是完全叠加，或者部分完全叠加的情况，每一个点的相差都为0，所以貌似没有积分的问题。 现在还有一个问题。针对1，如果“形成”的激光能量增加了，根据量子守恒，光子数目不变，频率不变，为什么后来的激光能量高了，是不是频率变了？我还是有点糊涂。请指教。 [ Last edited by yitianjian on 2010-12-13 at 19:37 ] |
回复此楼» 猜你喜欢
» 本主题相关价值贴推荐，对您同样有帮助:
位相跟相位一样么？
已经有5人回复
- 关于电磁波的一些基本问题
已经有6人回复
- 怎么求偏振激光的光强
已经有6人回复
- 求助：（已完结）脉冲激光的单脉冲能量计算
已经有18人回复
- 有关吸波材料的向大家求助
已经有10人回复
- 线偏振度，激光器
已经有12人回复
- 激光器相干长度如何计算
已经有5人回复
- 等离子体发射原理及控制
已经有12人回复
- 简单磁学的几个问题！
已经有20人回复
- 掺杂后直接计算能量，能说明什么问题？
已经有6人回复
- 求助随机信号处理方面的一个问题，20金币。
已经有10人回复
- 相互作用的昨天和今天：从力、能量到信息 [当然是转载]
已经有6人回复
- 请教个能量均分问题
已经有6人回复
- 如何确定两束光在样品处重合？
已经有4人回复
- 【求助】光子的两个偏振态？
已经有6人回复
- 【交流】相位为什么叫相位？
已经有22人回复
- 【求助】偏振光问题
已经有4人回复
- 【交流】激光等离子体计算模拟
已经有9人回复
- 【交流】电磁波
已经有5人回复
- 【求助】求激光器的发射功率
已经有4人回复
- 【求助】激光单脉冲能量的计算
已经有19人回复
» 抢金币啦！回帖就可以得到:
-
26年秋入学博士招生【二批】
+1/88
-
当新能源不再是一个选择题
+1/86
-
中山大学牛利课题组招收光/电催化方向博士后
+1/86
-
长江大学化工学院少量学硕、专硕最后一批调剂（理学、工学均可，线上面试）
+1/83
-
复旦大学 课题组 2026年9月批入学-博士招聘
+1/82
-
新加坡国立大学化学系刘小钢教授课题组招收博士生3-4名
+1/77
-
中国科学院深圳先进技术研究院院士团队低维材料方向博士后招聘
+1/38
-
硕士招生
+1/38
-
香港科技大学用于先进LCD器件的偏振发射钙钛矿纳米棒增强薄膜
+1/36
-
还有名额！！辽石化新材料学院材料专业调剂 理转工 / 学专互调
+1/31
-
广东石油化工学院，化学工程，招收调剂生，线上面试
+2/30
-
致中山白雪：于法理与人间，赴一场双向奔赴
+1/29
-
粤港澳大湾区量子中心与南方科技大学联合招收2026级博士生（材料、凝聚态物理方向）
+1/16
-
岭南师范学院化学化工学院生物与医药制药工程专业需要大量调剂生
+1/16
-
中科院大连化物所/香港城市大学招聘联合培养优秀博士后人才
+2/6
-
香港科技大学用于先进LCD器件的偏振发射钙钛矿纳米棒增强薄膜
+2/6
-
中国农业大学资源与环境学院 - 招聘杰出人才、青年研究员、优秀人才和博士后
+1/3
-
长安大学智能爆破课题组招收2026级博士和硕士研究生
+1/2
-
河南城建学院生命科学与工程学院诚招工学专硕，接受跨专业调剂
+1/1
-
广东以色列理工学院机械系姜又华课题组招收全奖研究生
+1/1
|
下面是我在国外论坛的帖子回复。我觉得回答的很好。就是说我说的情况在现实中不存在。一个相长干涉必然伴随一个相消干涉，最终能量守恒。 Nevel doubt the energy conservation. In order to combine two beams, you must use a beamsplitter. Because the reflection is out-of-phase with the incident beam (half-wave loss), if on one side of the BS the two waves are in phase, then they must be out-of-phase on the other side. The total energy is always the sum of the two laser beams, but how does the energy distribution between both sides depends on the relative phase.  [ Last edited by yitianjian on 2010-12-9 at 00:19 ] |
20楼2010-12-09 00:15:46
2楼2010-12-07 20:52:36
3楼2010-12-07 21:00:04
4楼2010-12-07 21:14:30
