Según el fenómeno de interferencia destructiva, las longitudes de onda que están fuera de fase se anulan entre sí. ¿Esto demuestra una violación de la conservación de la energía?

Vea si puede violar la conservación de energía de esta manera, ¡es realmente divertido! Todo lo que necesita hacer es tomar dos rayos láser y combinarlos fuera de fase. Intentemos:

1. Tome dos rayos láser y enfóquelos cada uno en un punto con dos lentes. Ahora, si alinea estos dos puntos y las vigas están desfasadas, puede hacer que las vigas se cancelen por completo. ¡Toda la energía se ha ido! ¿Esto realmente funciona? No, falla porque no puedes usar una lente para enfocar un haz a un punto. La luz enfocada es en realidad un disco Airy, con regiones de fase diferente. Solo sería posible lograr que todas las fases se alineen con lentes infinitamente grandes.
2. Tome un divisor de haz y envíe un rayo láser a cada una de las dos entradas. Esto funciona para superponer las vigas, lo que sería difícil de hacer si no usaras el prisma. Si ajusta las fases correctamente, la salida se desvanecerá? ¿Esto funciona? ¡No! El prisma tiene dos salidas, y cuando los haces están desfasados ​​en una salida, están exactamente en fase en la otra. Por lo tanto, la producción total de energía es la misma, independientemente de cómo ajuste la fase.
3. Hay otro tipo de divisor de haz que tiene una relación de fase diferente entre las salidas. Puede hacer que los haces de AMBAS salidas desaparezcan con el ajuste correcto de la fase de entrada. No hay luz en ningún lado. ¿Esto funciona? ¡No! La energía faltante se convierte en calor dentro del prisma.
4. Puede tomar dos haces de luz polarizada y combinarlos con un prisma Glan-Thompson. Los haces se superponen exactamente con la misma polarización y fase opuesta, por lo que debería poder cancelarlos. Pero lo has adivinado, realmente no funciona.

Es divertido tratar de encontrar casos específicos que puedan violar la conservación de energía, pero cuando ya tienes una prueba general de que no se puede hacer, definitivamente tienes una pelea cuesta arriba.

Imagine dos equipos iguales de caballos, cada uno arrastrando una cadena de registro con un gancho en el extremo. Van en direcciones opuestas y cuando los ganchos se cruzan, se tuercen y se unen. Igualmente igualados, los caballos se detienen. Continúan tirando, pero los ganchos ya no se mueven. Si los ganchos unidos se rompieron, entonces los caballos podrían reanudar su movimiento hacia adelante.

¿Has visto los juguetes de escritorio que consisten en, tal vez, siete bolas de acero del mismo tamaño colgadas por cuerdas de un marco? Sacas una pelota de un extremo y la dejas caer. Cuando regresa a su posición original, golpea la bola adyacente, pero parece que no le pasa nada a esa bola ni a ninguna de las otras bolas, excepto la que está en el otro extremo, que luego vuela tan lejos como había tirado la primera. . Si construyó un marco en forma de cruz y colgó otras 6 bolas, comenzaría a tener una idea de cómo la fuerza puede viajar a través del “punto muerto” donde no hay onda de agua y todavía aparece en el otro lado como una continuación de la ola que parecía haber desaparecido donde fue interferida por otra ola.

Con luz, la situación es significativamente diferente. Considere un fotón dirigido a una lente de cámara con un revestimiento antirreflectante. Hay una fuente de luz, digamos un elegante dispositivo láser que se puede controlar para emitir un fotón a la vez, solo para mantener las cosas conceptualmente simples. Un fotón tiene una energía definida asociada a él. En cierto sentido, un fotón es una cantidad definida de energía. Ese fotón golpearía una lente ordinaria y habría alguna probabilidad de que se reflejara en la lente y nunca alcanzara el CCD en el cuerpo de la cámara que detecta los fotones. Si la lente tuviera un recubrimiento antirreflectante, la onda de probabilidad que está asociada con el fotón se cancelaría si parte de ella se reflejara en el recubrimiento antirreflectante y una parte igual se refleje en la superficie de vidrio subyacente. Dado que las ondas de probabilidad fueron “sintonizadas” por el grosor exacto del revestimiento antirreflectante para que se cancelaran, eso significa que la probabilidad de que se refleje el fotón se redujo a cero. Por lo tanto, la onda de probabilidad a medida que atraviesa la lente es del 100%, por lo que el fotón debe aparecer en el CCD. No se pierde ningún fotón, por lo que no se produce una violación de la conservación de energía.

Todo tipo de fenómenos indican o revelan interferencia. Por ejemplo, una vez viajé a través del Pacífico en un buque de carga que tenía espacio para unos pocos pasajeros. Estaba escuchando una radio de onda corta cuando otro pasajero se acercó a mí y llevaba su propia radio de onda corta. De repente mi radio se quedó en silencio. Su recepción de onda corta también había cesado. Le pregunté si, como experimento, apagaría la radio. Entonces mi recepción regresó. Apagué la radio y su recepción volvió a encenderse. (Los circuitos del receptor de radio para ese tipo particular de diseño del receptor involucran a las radios que crean sus propias ondas de radio que irradian desde ellos, un poco complicado de explicar, pero los dos conjuntos de frecuencias auxiliares estaban desfasadas y, por lo tanto, interferían).

Las ondas representan la propagación de energía a través de los medios. Esto puede considerarse como transferencia de energía. Si dos ondas se compensan entre sí y se cancelan entre sí al estar 180 grados fuera de fase, el resultado no es una onda de propagación. La energía total presente en el sistema global no está cambiando en este caso (conservación de reservas de energía). La energía no se propaga, sin embargo, la cantidad total de energía permanece igual.

Innumerables experimentos han demostrado que las ondas interfieren destructivamente sin cuestionar la conservación de la energía.

Ciertamente no demuestra una violación de la conservación de la energía.

En cuanto a una demostración de ondas de radio que se cancelan entre sí, simplemente sintonice una estación bastante débil en su dial FM cuando esté en el automóvil. A medida que se mueve, o cuando el tráfico se mueve a su alrededor, debe notar un aleteo en la calidad de la señal. Ese aleteo es cuando la onda reflejada en el metal, los edificios y las colinas cercanas está cancelando la señal directa de la antena transmisora ​​de la estación.

La luz y el sonido exhiben interferencia destructiva; la interferometría en la luz y la cancelación del ruido acústico en el sonido son buenos ejemplos. La energía asociada con las ondas no se destruye, simplemente se compensa con la energía de otra onda. No se violan las leyes naturales.

Las ondas de radio demuestran interferencia destructiva todo el tiempo .

Las radios anticuadas de onda media (AM) a largo alcance sufren desvanecimientos. Lo que está sucediendo es que a una distancia de más de decenas de kilómetros la señal te llega de dos maneras: como una onda de tierra y una onda de cielo. La onda del cielo se refleja en la ionisfera. Han viajado diferentes distancias, por lo que no estarán en fase entre sí. A medida que la ionisfera sube y baja, la diferencia de ruta cambia y, por lo tanto, cambia la diferencia de pase. A veces se refuerzan, a veces se cancelan. El cambio de uno a otro se está desvaneciendo ?

¿Sabe cómo su teléfono celular a veces tiene 5 barras en un extremo de su escritorio y 2 barras en el otro? Interferencia destructiva. Las variaciones de trayectos múltiples causan diferencias de longitud de ruta, lo que provoca diferencias de fase. A veces constructivo, a veces destructivo.