빛을 소멸 간섭을 이용하여 없앤다면?

빛을 소멸 간섭을 이용하여 없앤다면?

작성일 2004.05.11댓글 3건
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파동은 간섭하는 성질이 있습니다.

위상이 1파이 라디안 차이가 나면 서로 상쇄 간섭(소멸 간섭)을 일으킨

다고 알고 있습니다.

하나의 빛을 쏘아 프리즘을 이용해 전반사 시키고

뒤에서 또 하나의 빛을 잘 조절해 쏘아주면 빛 또한 상쇄 되어 사라질까요?

만약 사라진다면 그 빛이 가지고 있는 에너지는 어디로 가는 것인지 알려주세요.

또, 만약 사라지지 않는다면 그 이유가 무엇인지 알려주세요.



profile_image 익명 작성일 -

현실적으로는 불가능합니다.
에너지 보존법칙에 의거해 빛은 없어질수 없습니다.
예를 들어 영의 실험을 보아도
상쇄되어 사라진 만큼의 빛이
보강되어 강화된 위치로 가는 것이지
빛이 사라지는 것이 아닙니다.
이유는 빛이 파동이 아니라 입자이기 때문입니다.

일단 양자역학적인 상식을 동원해서 추정해 보면...
빛을 쏘아서 프리즘을 이용해 전반사시키고
반대쪽에서 빛을 또 쏘아주면
전반사현상은 사라지거나 반사율이 줄어듭니다.

이는 양자역학의 장벽투과에 대한 기술을 보면 알수 있습니다.
예를 들어 유리 안이 바깥보다 밝으면 빛의 반사율이 늘어나서
앞이 안보이게 되는 예를 보실 수 있습니다.
반대로 유리 밖이 안보다 밝으면 빛의 반사율이 줄어들어서
반사광을 거의 보실 수 없게 됩니다.

프리즘의 반대면이 어두워야만 전반사율이
100%에 근접(만 할 뿐입니다. 100%는 없어요)할 것이고
반대면에 말씀하신대로 빛을 쏘아주는 실험을 하신다면
빛의 전반사율이 줄어서 투과하는 양이 늘어날 겁니다.

제가 추정한 실험 결과는 빛이 프리즘을 뚫고 다른쪽으로 샌다는 겁니다.
그렇다면 뒤에서 쏘아준 빛의 양이 늘어날수록
전반사되는 빛의 양이 적어집니다.
또한 반대로 뒤에서 쏘아준 빛은 반사율이 늘어납니다. ㅡ_-;;
결국 앞으로 나가는 빛이 0이 되는 순간에는
그 빛들은 전부 프리즘에 반사되거나 투과되어서
딴방향으로 새고 있다는 결과가 나옵니다.

profile_image 익명 작성일 -

서로 반대 위상의 두 빛이 서로 상쇄되는 것은 가능합니다. 그러나 상쇄되는 것이 영원이 없어지는 것이 아니라 순간적으로 상쇄되는 것입니다. 빛은 정지상태가 아니라 계속해서 진행하기 때문에 상쇄된 직후 계속 진행을 하면 다시 원래의 모습으로 나타나게 됩니다. 파동의 독립성에 대한 부분입니다. 서로 간섭을 일으킨 두 빛도 다시 원래의 모습으로 진행하게 됩니다.


영의 이중슬릿에 의한 간섭실험과 같은 경우에는 계속적인 상쇄무늬가 나타납니다.
이때 빛을 전기장과 자기장의 합으로 변형된 공간의 진동에 의해 에너지가 전달되어 나가는 형태라고 보았을 때
두 빛이 상쇄된다는 것은 공간의 진동이 서로 반대방향이 되어 소멸되는 것이겠죠...

이때 에너지는 열에너지로 전환되지 않을 까라는 생각이 듭니다. (개인 생각)
마치 한 물체를 양쪽에서 서로 밀고 있듯이....

profile_image 익명 작성일 -

흠... 만약 정말로 좋은 도구를 발명해서 잘 쏠 수 있다면 없앨(?) 수 있겠네요.


그런데 말이죠.

눈에 보이지 않을 뿐 에너지는 그대로라는 사실은 잊지 마시길..

우리가 빛을 볼때는 전자기장의 진폭의 제곱.. 즉 intensity 밖에 볼 수 없다는 것을 아셔야 합니다. (뭐.. 홀로그램같이 위상을 기록하는 경우도 있지만...) 그러니까 위상은 측정할 수 없다 이거에요.

 

I = |E exp(kx-wt)|^2 이걸 우리가 보는 빛의 세기라고 하면...

위상이 다른 두 빛을 재주좋게 겹쳐 놓으면

I1+I2 = |E exp(ikx-iwt)+E exp(ikx-iwt-ipi)|^2 = |E exp(ikx-iwt)-E exp(ikx-iwt)|=0

이렇게 되면 우리는  빛이 없다고 생각하겠죠. 그러나 빛의 상태는 계속

E=E exp(ikx-iwt)+E exp(ikx-iwt-ipi) 이런 상태로 있는 거에요.

즉 위상만 다른 두 파동이 보이지 않을 뿐 제각각 진행중이죠.

따라서 에너지는 계속 진행해나갑니다.

 

없앤다는 말은 조금 어패가 있군요. 안보인다고 해야겠죠.

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... 간섭(소멸 간섭)을 일으킨 다고 알고 있습니다. 하나의 빛을 쏘아 프리즘을 이용해 전반사 시키고 뒤에서 또 하나의 빛을 잘 조절해 쏘아주면 또한 상쇄 되어 사라질까요?...

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