Las ondas de luz tienen frecuencia. ¿Qué sucederá si dos ondas con la misma frecuencia, una positiva y otra negativa, interactúan, se desvanecerán en energía?

Eso se llama interferencia .

Supongo que por “uno positivo y otro negativo” te estás refiriendo a sus amplitudes en un punto dado. (Uno sube donde el otro baja). Otra forma de decirlo es que están “180 grados fuera de fase”.

En ese punto no habrá onda detectable. Sin embargo, a cierta distancia, donde las dos ondas divergen, las amplitudes volverán. Entonces, básicamente, se pregunta dónde se estaban “escondiendo” las olas, ya que interferían destructivamente, ¿verdad?

El mismo tipo de pregunta surge en la mecánica cuántica cuando hablamos de las amplitudes de probabilidad de dos componentes de la onda de la misma partícula que interfieren destructivamente en algunos lugares y constructivamente en otros.

Del mismo modo en olas que descienden por una cuerda estirada; pero en ese caso, puedo darle una explicación que podría ser más fácil de visualizar: imagine que usted y un amigo están tirando de los extremos opuestos de una cuerda sustancial. Si te sacudes, terminas arriba y abajo una vez tan rápido como puedas, un pulso positivo se propagará por la cuerda hacia tu amigo; si, exactamente al mismo tiempo, tu amiga tira de su extremo de la cuerda hacia abajo y hacia arriba una vez, lo más rápido que pueda, eso te enviará un pulso negativo . Si los pulsos tienen amplitudes exactamente opuestas, habrá un instante cuando se crucen en el medio de la cuerda cuando la cuerda estará perfectamente plana . ¿A dónde fueron los pulsos y cómo reaparecen después de que se cruzan?

Te daré una pista : en una ola sobre una cuerda, la energía almacenada en la ola es puramente elástica en los picos (donde el desplazamiento es máximo y los elementos de masa están instantáneamente en reposo) y puramente cinética en los nodos (donde la cuerda no se estira en absoluto, pero los elementos de masa están en movimiento). Donde no hay desplazamiento , hay mucho impulso . 😉

Las ondas de luz ya son energía. La interferencia no los convierte en otra forma de energía.

Tuve el mismo pensamiento una vez. Si se pueden hacer dos ondas para cancelar por completo, ¿qué pasa con su energía? ¿Se viola la conservación de la energía?

Tenía un laboratorio de óptica disponible, así que lo probé superponiendo dos rayos láser fuera de fase. Pude cancelar los haces originales, pero la luz apareció fuera del camino del haz donde antes no había luz.

Para completar la otra respuesta:

Además, no puede superponer totalmente las dos ondas en todas partes y de extremo a extremo (o deberían comenzar exactamente desde el mismo lugar). Entonces, en algún lugar estarán fuera de fase, cancelando, y en otro estarán en fase, duplicándose. Promedio sin cambios.