¿La interferencia de las ondas de luz refracta o absorbe fotones?

Esa es una hipótesis interesante, pero no se obtiene una suma vectorial de los dos haces de esta manera. Se cruzan entre sí, y si miras más allá de donde estaban en el mismo espacio, es como si nada hubiera pasado con ninguno de los rayos.

Esto es fácil de verificar. Puedes usar dos linternas (o antorchas si eres británico). Las linternas LED de hoy son bastante intensas y pueden enfocarse. Una cosa interesante es que será difícil saber dónde se atraviesan mutuamente al aire libre porque no podemos ver la luz. Eso también se relaciona con tu pregunta. La luz no se refleja en la luz.

Puede verificar que las vigas pasaron por el mismo espacio moviendo un trozo de papel alrededor de donde cree que se cruzarían y ajustando los ángulos de las linternas hasta que encuentre un lugar donde las vigas se unan en el papel. Luego retire el papel y verá que cada viga continúa.

También puede verificar esto con dos punteros láser. Obtendrá el mismo resultado básico, pero si usa un trozo de papel para verificar dónde se cruzan los haces, es posible que vea algunos centelleos de luz interesantes que indican interferencia en la región de cruce. Sin embargo, con los rayos láser, tiende a ver tales centelleos incluso con un solo haz. Diferentes partes del mismo haz interfieren entre sí.

Aquí es donde funciona un tipo de idea vectorial. Cuando los haces de luz de una sola longitud de onda se cruzan, las amplitudes de onda agregan dónde están las ondas en fase y cancelan dónde están fuera de fase. Pero ese efecto termina tan pronto como los rayos ya no están en el mismo espacio.

No, esto no sucede, no en ninguna magnitud detectable, no para haces de luz ordinarios.

Hay muy, muy poca interacción entre los fotones en circunstancias normales. Es lo suficientemente preciso como para decir que para los fotones de frecuencias visibles y haces de luz de intensidades ordinarias no hay interacción en absoluto.

La interferencia y la refracción son procesos físicos muy diferentes.

La interferencia ocurre debido a la naturaleza ondulatoria de la luz: es un efecto esencialmente clásico y es complicado de describir en términos de electrodinámica cuántica, que es la teoría que describe el comportamiento mecánico cuántico de fotones y partículas cargadas. Pero si intenta dar una descripción de la interferencia en términos de fotones, entonces no implica la dispersión de fotones en una nueva dirección: implica la probabilidad de que encuentre un fotón en un lugar y tiempo determinados, y esa probabilidad tiene términos de interferencia en eso.

La refracción ocurre cuando los fotones interactúan realmente con algún material que contiene una distribución de cargas eléctricas, e implica una interacción real entre los fotones y el material y una transferencia real de momento y energía. Pero la refracción también admite una descripción puramente clásica, y nuevamente la descripción mecánica cuántica completa de la refracción en términos de fotones es complicada.

Los fotones no están cargados eléctricamente, por lo que la dispersión fotón-fotón es un efecto mecánico cuántico que solo puede ocurrir por la mediación de pares de electrones-positrones u otras partículas que transportan carga eléctrica. Los fotones solo interactúan con partículas cargadas eléctricamente. Sin embargo, la masa de un par electrón-positrón es de aproximadamente 1 millón de voltios de electrones, y la energía de los fotones de luz visible típicos es un millón de veces menor, por lo que esta dispersión mecánica cuántica de fotones es un efecto absolutamente pequeño a bajas energías.

La dispersión real de fotón-fotón, en oposición a la dispersión “virtual” de fotón-fotón, nunca se ha observado y sería significativa solo para densidades de fotones extremadamente altas y / o energías muy altas. En realidad, hay planes para un colisionador fotón-fotón en proceso, pero los haces de fotones involucrados tendrán enormes energías, del orden de un TeV a varios TeV y los haces serán de muy alta intensidad. [1]

Notas al pie

[1] Producción de bosón de Higgs en el modo colisionador fotón-fotón de un colisionador lineal $ {e} ^ {+} {e} ^ {\ suremath {-}} $ de alta energía

Interferencia en su mejor momento


Según tengo entendido, la interferencia destructiva y constructiva no destruye los fotones. La palabra “destructivo” es un poco engañosa. La interferencia altera la trayectoria de los fotones. Se configuró a la perfección, incluso retrocediendo a la fuente. Casi obtuvo la explicación completa, pero perdió el concepto de fase para comprender cómo los rayos de luz que van exactamente en direcciones opuestas no necesariamente interfieren entre sí.

Un haz de luz ordinario (incoherente) actúa como si otro haz de luz (incluso si el otro es un láser) que lo atraviesa no exista, muy pocos de los fotones en el haz podrían interferir por casualidad, pero su dirección sí Sin cambio.

Sin embargo, un rayo láser (luz coherente) interactuará con otro rayo láser de la frecuencia y muchos de los fotones en el rayo interferirán, debe poder ajustar los dos haces para obtener interferencias destructivas o no destructivas.

Al usar un láser y dividir el haz en dos y luego hacer que las dos mitades se vuelvan a encontrar con los espejos, puede obtener cualquier interacción entre el 100% de interferencia destructiva o el 100% de interferencia constructiva.

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