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  #21  
Alt 09.04.08, 01:16
MCD MCD ist offline
Profi-Benutzer
 
Registriert seit: 01.05.2007
Beitr?ge: 442
Standard AW: Frage zum Interferometer

Zitat:
Zitat von Uranor Beitrag anzeigen
Nein, die Wellenlänge wird im Interferometer nicht verändert. Es findet regelrecht eine gleichphasige, gegenphasige oder versetztphasigge Überlagerung statt. Eben, auch bei sog. Löschung hat das rein gar nix mit Annihilation zu tun. Die Gesamtenergie ist weiterhin vorhanden.
Nun, verändert ist relativ, immerhin werden die Phasen der beiden Lichtstrahlen gegeneinander verschoben. Yep, die Energie (Frequenz) bleibt unverändert.

Zitat:
In der Elektronik kennen wir das. Etwa Spule (also ein beliebiges IRC-Bauteil) bedeutet eine Phasenverschiebung um 90°. Das will berücksichtigt werden.

Gruß Uranor
Ok, wird berücksichtigt (ob nun 90 oder 180°), aber wo bleibt das bzw. die Photonen, wenn durch Interferenz (Auslöschung) nix mehr beim Detektor ankommt?

Gr.
MCD
__________________
Das bedeutet, Dinge werden unlogisch, quantenlogisch sagt man. Aber das ist für viele in Ordnung, für alle, die das Zwei-Spalt-Experiment ohne Nachdenken abgehakt und sich bereits dort innerlich von der Vernunft verabschiedet haben. [D.Dürr]
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  #22  
Alt 09.04.08, 02:05
Benutzerbild von Uranor
Uranor Uranor ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 01.05.2007
Beitr?ge: 2.428
Standard AW: Frage zum Interferometer

Zitat:
Zitat von MCD Beitrag anzeigen
Ok, wird berücksichtigt (ob nun 90 oder 180°), aber wo bleibt das bzw. die Photonen, wenn durch Interferenz (Auslöschung) nix mehr beim Detektor ankommt?
Es kommt was am Detektor an. Die Energie ist nicht weg. Nur wie, was, das kann sicher ein Spezialist sagen.

Gruß Uranor
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  #23  
Alt 09.04.08, 13:20
Hermes Hermes ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 16.07.2007
Beitr?ge: 1.138
Standard AW: Frage zum Interferometer

Zitat:
Zitat von Uranor Beitrag anzeigen
salve MCD,
bei der "Auslöschung" besteht genau gegenphasige Interferenz. Also es hat keinesfalls Annihilation stattgefunden.
Gruß Uranor
http://de.wikipedia.org/wiki/Interferenz_(Physik)
Grundlagen.
daraus zum Interferometer :
Zitat:
Unterscheiden diese (Lichtstrahlen) sich um ein ganzzahliges Vielfaches der Wellenlänge, so erhält man am Ausgang des Interferometers konstruktive Interferenz. Unterscheiden sie sich um eine halbe Wellenlänge (Phasenverschiebung von 180°), so erhält man destruktive Interferenz.
Destruktive Interferenz bedeutet kein Interferenzmuster.
Wenn man beispielsweise ein Audio-Signal mit demgleichen, aber um 180° phasenverschobenen Signal mixt entsteht Stille.
Wenn man Lichtteilchen als Welle ansehen will, muß man an dieser Stelle schon von einer Vernichtung der Welle sprechen.

Ge?ndert von Hermes (09.04.08 um 13:23 Uhr)
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  #24  
Alt 09.04.08, 16:34
Benutzerbild von Uranor
Uranor Uranor ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 01.05.2007
Beitr?ge: 2.428
Standard AW: Frage zum Interferometer

Zitat:
Zitat von Hermes Beitrag anzeigen
Wenn man Lichtteilchen als Welle ansehen will, muß man an dieser Stelle schon von einer Vernichtung der Welle sprechen.
Es gilt aber auch die beliebige Überlagerungbefähigung von Photonen. Jeder interferierende Teilstrahl enthält alle Eigenschaftenwerte des Photons. Die überlagern, es geht nichts verloren. So höre ich es Praktiker darstellen.

Doch mein Taschenlabor befindet sich derzeit in der Wäscherei. Es wäre besser, der Zusammenhang wird noch mal vom Adepten dargestellt. Mag heute kein Meloneneis anbieten, da mir leckere Pistazie ausgegangen ist.

Gruß Uranor
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  #25  
Alt 09.04.08, 16:51
zttl zttl ist offline
Aufsteiger
 
Registriert seit: 18.03.2008
Beitr?ge: 88
Standard AW: Frage zum Interferometer

Zitat:
Zitat von Hermes Beitrag anzeigen
Wenn man Lichtteilchen als Welle ansehen will, muß man an dieser Stelle schon von einer Vernichtung der Welle sprechen.
Und an der anderen Stelle? Löst sich etwa die Energie von desktruktiv interferiertem Licht in Wohlgefallen auf und verletzt dabei das Energieerhaltungsgesetz?

Ein Lichtstrahl wird durch einen halbdurchlässigen Spiegel in zwei Teilstrahlen aufgespalten und wieder (mit Hilfe zweier normaler und eines weiteren halbdurchlässigen Spieles) zusammengeführt. Die in die Belichtungsmesser fallenden Strahlen bestehen jeweils aus zwei zusammengeführten Teilstrahlen. Soweit, so gut.



Nun ist das Diagramm 1 nicht ganz richtig gezeichnet. Es suggeriert, die beiden Belichtungsmesser würden jeweils Licht gleicher Intensität empfangen. Eine einfache Überlegung zeigt, daß das nicht der Fall ist: Für die beiden in den Belichtungsmesser 2 fallenden Teilstrahlen herrschen jeweils identische Bedingungen. Beide (jener, der den oberen Weg und jener, der den unteren Weg genommen hat) sind einmal "nach links" und danach "nach rechts" reflektiert worden. Nach Durchtritt des zweiten halbdurchlässigen Spiegels sind sie in Phase. Sie interferieren konstruktiv, d.h. sie addieren einander, so als ob sie nie getrennt worden wären. Belichtungsmesser 2 empfängt also Licht derselben Intensität wie sie der in die Apparatur einfallende Strahl hatte. Daher bleibt für Belichtungsmesser 1 nichts mehr übrig, denn die gesamte Intensität kann sich nicht vergrößert haben. Die beiden in Belichtungsmesser 1 fallenden Strahlen müssen einander also auslöschen!
Diese auf den ersten Blick seltsame Erscheinung kann durch eine detaillierte Betrachtung der beiden in Belichtungsmesser 1 fallenden Teilstrahlen überprüft werden: für sie herrschen nicht die gleichen Verhältnisse, denn sie haben jeweils eine vom anderen verschiedene "Geschichte". Jener Teilstrahl, der den unteren Weg genommen hat, ist nur einmal reflektiert worden, während jener, der den oberen Weg genommen hat, insgesamt dreimal reflektiert worden ist. Jede Reflexion an einem der halbdurchlässigen Spiegeln bewirkt nun einen Phasensprung von λ/4 (als Netto-Effekt der Überlagerung mehrerer durch innere Reflexion zustandegekommender Teilstrahlen). Der Phasensprung an einem "echten" Spiegel ist λ/2. Der untere Teilstrahl hat also entlang seines Wegs einen Phasensprung von λ/2 erhalten, während sich die drei Reflexionen des oberen Teilstrahls als Netto-Phasensprung von λ/4 + λ/2 + λ/4 = λ auswirken. Insgesamt haben die beiden Teilstrahlen damit eine Phasendifferenz von λ/2 zueinander, was Auslöschung bewirkt!

Interessanter ist da das Michelson Interferometer. Dort fällt ebenfalls kein Licht in die Richtung des Detektors, d.h. es bilden sich nur Strahlen zwischen dem Laser und den halb durchlässigen Spiegeln so wie zwischen halbdurchlässigen Spiegeln und den 2 anderen normalen Spiegeln; im Endeffekt ist das nichts weiter als ein Laser mit Resonator aus dem kein Licht ausgekoppelt wird, da die einzige Auskoppelstelle des Detektors so eingestellt wurde dass es dort nur destruktive Interferenz gibt; somit bleibt auch die gesamte Energie im System und verschwindet nicht. Etwa 5% der Energie die der Laserstrahl auskoppelt werden wieder zurückreflektiert. Die Intensitätsverteilung des Lichtes quer zum Strahl hat die Form einer Gaußschen Glockenkurve, d. h. in der Mitte des Strahls ist die Intensität maximal und fällt dann zum Rand hin exponentiell ab. Da Laser sowieso immer im Sättigungsbereich arbeiten ist das auch kein Problem.
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  #26  
Alt 09.04.08, 20:37
Lorenzy Lorenzy ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 01.05.2007
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Standard AW: Frage zum Interferometer

Zitat:
Zitat von Hermes Beitrag anzeigen
Destruktive Interferenz bedeutet kein Interferenzmuster.
Genau da liegt der Denkfehler. Destruktive Interferenz bedeutet nicht, dass gar kein Interferenzmuster entsteht, sondern lediglich, dass an einer bestimmten Stelle kein Signal (z.B. eines Detektors) oder keine schwarze Linie (z.B. bei einer Photoplatte) gemessen/beobachtet wird. Die Wahrscheinlichkeit des Auftreffens eines Photons, ist an solchen Stellen einfach kleiner, an anderen Stellen aber grösser.

Gerade bei Gedankenexperimenten mit Detektoren vergisst man nur allzuleicht, dass damit nur eine einzige Stelle beobachtet wird.
__________________
www.lhc-facts.ch

Ge?ndert von Lorenzy (09.04.08 um 20:47 Uhr)
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  #27  
Alt 09.04.08, 20:46
MCD MCD ist offline
Profi-Benutzer
 
Registriert seit: 01.05.2007
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Standard AW: Frage zum Interferometer

Zitat:
Zitat von zttl Beitrag anzeigen
Und an der anderen Stelle? Löst sich etwa die Energie von desktruktiv interferiertem Licht in Wohlgefallen auf und verletzt dabei das Energieerhaltungsgesetz?

Ein Lichtstrahl wird durch einen halbdurchlässigen Spiegel in zwei Teilstrahlen aufgespalten und wieder (mit Hilfe zweier normaler und eines weiteren halbdurchlässigen Spieles) zusammengeführt. Die in die Belichtungsmesser fallenden Strahlen bestehen jeweils aus zwei zusammengeführten Teilstrahlen. Soweit, so gut.



Nun ist das Diagramm 1 nicht ganz richtig gezeichnet. Es suggeriert, die beiden Belichtungsmesser würden jeweils Licht gleicher Intensität empfangen. Eine einfache Überlegung zeigt, daß das nicht der Fall ist: Für die beiden in den Belichtungsmesser 2 fallenden Teilstrahlen herrschen jeweils identische Bedingungen. Beide (jener, der den oberen Weg und jener, der den unteren Weg genommen hat) sind einmal "nach links" und danach "nach rechts" reflektiert worden. Nach Durchtritt des zweiten halbdurchlässigen Spiegels sind sie in Phase. Sie interferieren konstruktiv, d.h. sie addieren einander, so als ob sie nie getrennt worden wären. Belichtungsmesser 2 empfängt also Licht derselben Intensität wie sie der in die Apparatur einfallende Strahl hatte. Daher bleibt für Belichtungsmesser 1 nichts mehr übrig, denn die gesamte Intensität kann sich nicht vergrößert haben. Die beiden in Belichtungsmesser 1 fallenden Strahlen müssen einander also auslöschen!
Diese auf den ersten Blick seltsame Erscheinung kann durch eine detaillierte Betrachtung der beiden in Belichtungsmesser 1 fallenden Teilstrahlen überprüft werden: für sie herrschen nicht die gleichen Verhältnisse, denn sie haben jeweils eine vom anderen verschiedene "Geschichte". Jener Teilstrahl, der den unteren Weg genommen hat, ist nur einmal reflektiert worden, während jener, der den oberen Weg genommen hat, insgesamt dreimal reflektiert worden ist. Jede Reflexion an einem der halbdurchlässigen Spiegeln bewirkt nun einen Phasensprung von λ/4 (als Netto-Effekt der Überlagerung mehrerer durch innere Reflexion zustandegekommender Teilstrahlen). Der Phasensprung an einem "echten" Spiegel ist λ/2. Der untere Teilstrahl hat also entlang seines Wegs einen Phasensprung von λ/2 erhalten, während sich die drei Reflexionen des oberen Teilstrahls als Netto-Phasensprung von λ/4 + λ/2 + λ/4 = λ auswirken. Insgesamt haben die beiden Teilstrahlen damit eine Phasendifferenz von λ/2 zueinander, was Auslöschung bewirkt!

Interessanter ist da das Michelson Interferometer. Dort fällt ebenfalls kein Licht in die Richtung des Detektors, d.h. es bilden sich nur Strahlen zwischen dem Laser und den halb durchlässigen Spiegeln so wie zwischen halbdurchlässigen Spiegeln und den 2 anderen normalen Spiegeln; im Endeffekt ist das nichts weiter als ein Laser mit Resonator aus dem kein Licht ausgekoppelt wird, da die einzige Auskoppelstelle des Detektors so eingestellt wurde dass es dort nur destruktive Interferenz gibt; somit bleibt auch die gesamte Energie im System und verschwindet nicht. Etwa 5% der Energie die der Laserstrahl auskoppelt werden wieder zurückreflektiert. Die Intensitätsverteilung des Lichtes quer zum Strahl hat die Form einer Gaußschen Glockenkurve, d. h. in der Mitte des Strahls ist die Intensität maximal und fällt dann zum Rand hin exponentiell ab. Da Laser sowieso immer im Sättigungsbereich arbeiten ist das auch kein Problem.
Na wunderbar erklärt zttl!
Letztendlich hatte pitri also Recht mit seinem Kommentar
Zitat:
Im MachZehnderInterferometer wird in Detektor D1 nie ein Photon ankommen.
wobei "nie" je nach Versuchsanordnung bzw. Phasenschiebung nicht grundsätzlich stimmen muss.

Gr.
MCD
__________________
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  #28  
Alt 09.04.08, 21:00
Lorenzy Lorenzy ist offline
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Beitr?ge: 1.494
Standard AW: Frage zum Interferometer

Zitat:
Zitat von MCD Beitrag anzeigen
Na wunderbar erklärt zttl!
Den ganzen Text kann man auch hier nachlesen.

http://homepage.univie.ac.at/Franz.E...PI/konzept.htm
__________________
www.lhc-facts.ch
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  #29  
Alt 10.04.08, 20:02
MCD MCD ist offline
Profi-Benutzer
 
Registriert seit: 01.05.2007
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Standard AW: Frage zum Interferometer

Zitat:
Zitat von Lorenzy Beitrag anzeigen
Den ganzen Text kann man auch hier nachlesen.

http://homepage.univie.ac.at/Franz.E...PI/konzept.htm
Na wunderbar erklärt Herr Embacher!

Gr.
MCD
__________________
Das bedeutet, Dinge werden unlogisch, quantenlogisch sagt man. Aber das ist für viele in Ordnung, für alle, die das Zwei-Spalt-Experiment ohne Nachdenken abgehakt und sich bereits dort innerlich von der Vernunft verabschiedet haben. [D.Dürr]
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