Wo geht die Energie hin?
In meinem Physik LK haben wir letztens mit dem Thema Wellen angefangen. Nachdem wir über Lichtwellen gesprochen haben, kam die Frage auf, wo die Energie hingeht, wenn die Lichtwellen destruktiv interferieren. Wir Menschen sähen dann ja nichts und „aufgenommen“ wird sie meines Wissens auch nicht. Sie ist quasi einfach weg, aber das kann ja nicht sein. Weiß irgendwer weiter?
4 Antworten
Das ist tatsächlich eine sehr interessante Frage die mich auch schoneinmal beschäftigt habe.
Ich möchte das ganze an einem Michelson Interferometer mal erklären (Ich hoffe ihr hattet Interferometer irgendwie schoneinmal grob behandelt. Falls nicht versuche ich es gerne nochmal ander zu erklären.)
Beim Michelson-Interferometer wird ein Strahl in zwei Strahlen aufgeteilt. Einer wird transmittiert und der andere reflektiert. Beide werden an verschiedenen spiegel reflektiert und treffen so wieder auf die stelle wo sie zuerst geteilt wurden. Nun wirdjeder dieser zwei Teilstrahlen wieder in 2 Teilstrahlen aufgeteilt. Einen reflektierten und einen transmittierten. Wenn die Abstände nun passen hat man an einem ausgang destruktive Interferenz, an diesem Ausgang ist es also dunkel. Wenn dass der Fall ist, dann interferieren die Strahlen am zweiten Ausgang immer konstruktiv.
Also man kann sich hier merken, dass wannimmer Strahlen irgendwo desteruktiv interferiren, dann gibt es auch eine Stelle wo sie konstruktiv interferieren.
War das verständlich?
Ja genau,
Ihr behandelt ja immer einen Ausgang und sagt dann dass es dort hell ist bei konstruktiver interferenz. Aber ein Teil der Strahlen trifft ja auch wieder auf die Lampe (die quelle die den Strahl erst emmitiert) und dort herrscht dann eben destruktive Interferenz weil die Energie eben nicht weg sein kann ;)
Das kommt daduerch dass der reflektierte Strahl einen Phasensprung erfährt
Bei der idealen, destruktiven Interferenz ist die Summe der Energie beider Interferenzlösungen zwar Null, aber die Summe der Energien beider Einzellösungen nicht. D.h. die "Aufhebung" bzw. "Löschung" geschieht über die Gesamtheit der Welle betrachtet punktuell, sodass es auch nicht zu einem "Verschwinden" der Gesamtheit der Welle kommt. Die breitet sich nämlich weiter fort, weil Wellen kontinuierlich sind.
Es kommt zu einer Umverteilung der Energie. Sind beide Wellen so kommend, dass sich ein Wellenberg der einen mit einem Wellental der anderen treffen, gibt es an anderen Stellen der beiden Wellen Treffpunkte, in denen sich beidseitig Wellenberge/-täler treffen. Am Ort der idealen destruktiven Interferenz ist zwar keine Energie, aber wie o.g. nicht deshalb, weil sie vermeintlich vernichtet wurde, sondern weil sie umverteilt wurde.
Wo destruktiv interferiert wird, wird auch konstruktiv interferiert. Die Energie ist nicht weg, nur gerade woanders.
Lichtwellen sind wie Wärme, Rundfunkwellen ... elektromagnetische Wellen.
Rundfunkwellen gelangen über Antennen zu einem Empfänger. Mit den Wellen sehr leistungsstarker Sender kann man seine Laube beleuchten (hat es schon gegeben).
Wenn ein Messgerät einen Ausschlag anzeigt wird Energie gebraucht, die Radiowellen sind also nicht weg, sie sind umgewandelt.
So wird eben auch Licht in eine andere Energieform umgewandelt.
Die Energieumwandlung des Lichtes einer Taschenlampe wird man wohl nicht erkennen können.
Bei Laserstrahlen, das ist Licht mit nur einer Frequenz (Farbe) macht sich das schon bemerkbar. Mit einem Laserpointer, wie ihn vielleicht eure Lehrer haben, ist es gefährlich in die Augen zu leuchten. Mit ganz starken solchen Lichtquellen kann man spielend dicke Eisenplatten durchtrennen.
Weg kommt nichts, es wird etwas anderes.
Ja, das Michelson-Interferometer haben wir behandelt. Heißt das, dass die konstruktive Interferenz also die destruktive Interferenz „ausgleicht“ oder wie muss ich mir das vorstellen?