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Veränderung der Wellenlänge durch Lichtinterferenz
 
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nichtsoschlau
Gast





Beitrag nichtsoschlau Verfasst am: 05. Nov 2020 02:26    Titel: Veränderung der Wellenlänge durch Lichtinterferenz Antworten mit Zitat

Hallo werte Physiker Community,

Einleitung (überspringbar)
kurz vorweg ich selber habe keine Ahnung von Physik und habe das damals nach der 7. Klasse abgewählt. Dennoch habe ich eine Frage, die mir niemand, den ich kenne, beantworten kann. Scheinbar reicht meine Fachkenntnis auch fürs Googlen nicht aus, oder aber meine Frage ist so absurd, dass sie noch nie gestellt wurde. Wie auch immer ich komme mal zur Sache.

Die Frage
Soweit ich es verstanden habe, kann eine Welle mit einer anderen Welle interferieren. Bei dem Experiment "Newtonsche Ringe" führt monochromatisches Licht zu dunklen und hellen Ringen. Bei weißem Licht zeigen sich farbige Ringe, da die Interferenz bei den einzelnen Wellenlängen woanders "zuschlägt" und das Auge aus den verbleibenden Wellenlängen eine Farbe zusammenbaut.
Wäre es nun möglich zwei Lichtstrahlen (mit unterschiedlichen Wellenlängen) so interferieren zu lassen, dass sie sich eben nicht verstärken oder abschwächen, sondern eine andere Wellenlänge entsteht?
Ließe sich also aus zwei Lichtstrahlen mit Wellenlängen a und b ein Lichtstrahl mit Wellenlänge c schaffen? Wie würde sich c berechnen? Mit |a-b|?

Viele Grüße und vielen Dank an jeden der sich die Mühe macht!
Nils Hoppenstedt



Anmeldungsdatum: 08.01.2020
Beiträge: 2021

Beitrag Nils Hoppenstedt Verfasst am: 05. Nov 2020 10:47    Titel: Re: Veränderung der Wellenlänge durch Lichtinterferenz Antworten mit Zitat

nichtsoschlau hat Folgendes geschrieben:

Wäre es nun möglich zwei Lichtstrahlen (mit unterschiedlichen Wellenlängen) so interferieren zu lassen, dass sie sich eben nicht verstärken oder abschwächen, sondern eine andere Wellenlänge entsteht?
Ließe sich also aus zwei Lichtstrahlen mit Wellenlängen a und b ein Lichtstrahl mit Wellenlänge c schaffen? Wie würde sich c berechnen? Mit |a-b|?


Nein, bei der Interferenz überlagern sich die Wellen ohne dass sich die Frequenz dabei ändert.

Allerdings gibt es schon Möglichkeiten die Wellenlänge eines Lichtstrahls beim Durchgang durch ein Medium zu verändern. Das hat dann aber nichts mit Interfenz zu tun.

Viele Grüße,
Nils
nichtsoschlau
Gast





Beitrag nichtsoschlau Verfasst am: 05. Nov 2020 23:47    Titel: Re: Veränderung der Wellenlänge durch Lichtinterferenz Antworten mit Zitat

Nils Hoppenstedt hat Folgendes geschrieben:
nichtsoschlau hat Folgendes geschrieben:

Wäre es nun möglich zwei Lichtstrahlen (mit unterschiedlichen Wellenlängen) so interferieren zu lassen, dass sie sich eben nicht verstärken oder abschwächen, sondern eine andere Wellenlänge entsteht?
Ließe sich also aus zwei Lichtstrahlen mit Wellenlängen a und b ein Lichtstrahl mit Wellenlänge c schaffen? Wie würde sich c berechnen? Mit |a-b|?


Nein, bei der Interferenz überlagern sich die Wellen ohne dass sich die Frequenz dabei ändert.

Allerdings gibt es schon Möglichkeiten die Wellenlänge eines Lichtstrahls beim Durchgang durch ein Medium zu verändern. Das hat dann aber nichts mit Interfenz zu tun.

Viele Grüße,
Nils


Dankeschön!
Gast002
Gast





Beitrag Gast002 Verfasst am: 06. Nov 2020 17:40    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo,

die Wechselwirkung von zwei Lichtwellen, wie Du es Dir vorstellst, also die Erzeugung einer neuen Wellenlänge aus zwei Wellen mit den Wellenlängen und kann durch eine nicht-linear optische Wechselwirkung in einem geeigneten Kristall erreicht werden - Differenzfrequenzmischung genannt. Summenfrequenz gibt es übrigens auch.
Zur Berchnung der Wellenlänge der neuen Welle benutzt man den Energieerhaltungssatz. Die Energie eines Photons der neuen Welle ist also gleich der Differenz der Photonenenergien der ursprünglichen Wellen. Für die Wellenlängen heißt das:


Beste Grüße
Da es sich um eine nichtlineare Wechselwirkung handelt, braucht man hohe Lichtintensitäten - je nach den konkreten Bedingungen O,1 bis 10 GW/cm^2. Es funktioniert also nur mit Laserlicht.
ML



Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3411

Beitrag ML Verfasst am: 21. Nov 2020 00:01    Titel: Re: Veränderung der Wellenlänge durch Lichtinterferenz Antworten mit Zitat

Hallo,

nichtsoschlau hat Folgendes geschrieben:

Wäre es nun möglich zwei Lichtstrahlen (mit unterschiedlichen Wellenlängen) so interferieren zu lassen, dass sie sich eben nicht verstärken oder abschwächen, sondern eine andere Wellenlänge entsteht?

Nein, eine andere Wellenlänge entsteht bei normaler Interferenz nicht, da das eine lineare Operation ist.

Allerdings ist es vorstellbar, dass Du in einem Frequenzgemisch verschiedene Wellenlängen konstruktiv bzw. destruktiv überlagerst und dadurch einen anderen Farbeindruck erzeugst.


Viele Grüße
Michael
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