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Gerolsteiner
Anmeldungsdatum: 28.03.2023
Beiträge: 7
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 Gerolsteiner Verfasst am: 29. März 2023 18:28 Titel: Energie im Falle einer perfekten destruktiven Interferenz |
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Nachdem mir in einer anderen Sache geholfen wurde gleich noch eine Frage die mich schon lange umtreibt 
Angenommen:
Perfekte destruktive Interferrenz zweier EM Wellen in einem perfekten Vakuum.
Wohin geht die Energie der beiden Wellen?
Danke! |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18079
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| TomS Verfasst am: 29. März 2023 18:54 Titel: |
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Sie ist erhalten und steckt in den Maxima.
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5044
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| DrStupid Verfasst am: 29. März 2023 19:04 Titel: Re: Energie im Falle einer perfekten destruktiven Interferen |
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| Gerolsteiner hat Folgendes geschrieben: |
Angenommen:
Perfekte destruktive Interferrenz zweier EM Wellen in einem perfekten Vakuum. |
Falls Du mit "perfekt" "vollständig" meinst, dann ist die Annahme unzulässig. Die Gesamtenergie bleibt erhalten. Wenn es irgendwo destruktive Interferenz gibt, dann gibt es woanders auch konstruktive Interferenz. So entstehen die Maxima, die TomS oben erwähnt. |
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MBastieK
Anmeldungsdatum: 06.10.2012
Beiträge: 951
Wohnort: Berlin-Wedding
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| MBastieK Verfasst am: 29. März 2023 19:29 Titel: |
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Hallo!
| Gerolsteiner hat Folgendes geschrieben: | Perfekte destruktive Interferrenz zweier EM Wellen in einem perfekten Vakuum.
Wohin geht die Energie der beiden Wellen? |
Für dauerhafte Destruktion müssen die beiden Photonen oder Wellen-Züge auf einer Linie gestartet sein. Ich glaube nicht, dass man eine Konstruktion schaffen kann, die das erfüllen kann.
Grüsse |
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Gerolsteiner
Anmeldungsdatum: 28.03.2023
Beiträge: 7
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| Gerolsteiner Verfasst am: 29. März 2023 19:51 Titel: Re: Energie im Falle einer perfekten destruktiven Interferen |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Gerolsteiner hat Folgendes geschrieben: |
Angenommen:
Perfekte destruktive Interferrenz zweier EM Wellen in einem perfekten Vakuum. |
Falls Du mit "perfekt" "vollständig" meinst, dann ist die Annahme unzulässig. Die Gesamtenergie bleibt erhalten. Wenn es irgendwo destruktive Interferenz gibt, dann gibt es woanders auch konstruktive Interferenz. So entstehen die Maxima, die TomS oben erwähnt. |
Warum "muss" es irgendwo konstruktive Interferenz geben bzw. warum ist "vollständig" eine unzulässige Annahme?
Lustigerweise habe ich auf meiner neuerlichen Suche eben auf genau die selbe Frage eine Diskussion / Antwort (?) in diesem Forum gefunden, ich gebe aber gerne zu, dass nur Bahnhof verstehe.
https://www.physikerboard.de/topic,1293,-wo-bleibt-die-energie%3F-%28bei-destruktiver-interferenz%29.html |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18079
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| TomS Verfasst am: 29. März 2023 20:36 Titel: Re: Energie im Falle einer perfekten destruktiven Interferen |
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| Gerolsteiner hat Folgendes geschrieben: | | Warum "muss" es irgendwo konstruktive Interferenz geben bzw. warum ist "vollständig" eine unzulässige Annahme? |
Die Annahme ist unzulässig, da sie keine Lösung der Wellengleichung darstellen. Außerdem verletzt sie eben die lokale Erhaltung von Energie- und Impulsstrom.
Ich konstruiere mal ein eindimensionales Beispiel.
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18079
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| TomS Verfasst am: 31. März 2023 10:46 Titel: |
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Die oben gegebene Antwort, die Energie stecke in den Maxima, ist unvollständig; sie gilt nur für den stationären Fall.
Andererseits ist der stationäre Fall uninteressant, denn wenn keine Änderung des Interferenzmusters vorliegt, dann kann auch keine Änderung der Energieverteilung stattfinden; die Energie ist trivialerweise erhalten.
Interessanter ist der nicht stationäre Fall, in dem laufende Wellen sich zeitweise gegenseitig auslöschen. In diesem Fall steckt die Energie (auch) in der Änderung der Amplitude des Feldes, d.h. dass auch im Moment der exakten Auslösung der Amplituden eine nicht verschwindende Energiedichte vorliegt. Dies entspricht in etwa der Situation beim Pendel, bei dem im Moment verschwindender Auslenkung die Energie gerade in der Änderung der Auslenkung steckt.
Hier eine etwas detailliertere Berechnung: FAQ - Energieerhaltung im Fall destruktiver Interferenz
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Kurt
Anmeldungsdatum: 20.06.2021
Beiträge: 750
Wohnort: Bayern
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| Kurt Verfasst am: 01. Apr 2023 11:34 Titel: Re: Energie im Falle einer perfekten destruktiven Interferen |
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| Gerolsteiner hat Folgendes geschrieben: | Nachdem mir in einer anderen Sache geholfen wurde gleich noch eine Frage die mich schon lange umtreibt
Angenommen:
Perfekte destruktive Interferrenz zweier EM Wellen in einem perfekten Vakuum.
Wohin geht die Energie der beiden Wellen?
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Wo findet die Interferenz real statt? Auf Papier?
(im Vakuum, also da wo keine Materie vorhanden ist, entsteht/zeigt sich ja keine. Denn: "Wellen" durchdringen sich schadlos (zumindest bei kleinen Amplituden))
Kurt |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18079
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| TomS Verfasst am: 01. Apr 2023 14:00 Titel: Re: Energie im Falle einer perfekten destruktiven Interferen |
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| Kurt hat Folgendes geschrieben: | | Wo findet die Interferenz real statt?(im Vakuum … entsteht/zeigt sich ja keine. Denn: "Wellen" durchdringen sich schadlos …) |
Im Vakuum.
Sie interferieren destruktiv, d.h. ihre Amplitude löschen sich in bestimmten Bereichen vollständig aus, aber sie durchdringen sich dennoch, d.h. die Wellenpakete erhalten nach der Interferenz wieder ihre ursprüngliche Form.
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Kurt
Anmeldungsdatum: 20.06.2021
Beiträge: 750
Wohnort: Bayern
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| Kurt Verfasst am: 01. Apr 2023 14:08 Titel: Re: Energie im Falle einer perfekten destruktiven Interferen |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Kurt hat Folgendes geschrieben: | | Wo findet die Interferenz real statt?(im Vakuum … entsteht/zeigt sich ja keine. Denn: "Wellen" durchdringen sich schadlos …) |
Im Vakuum.
Sie interferieren destruktiv, d.h. ihre Amplitude löschen sich in bestimmten Bereichen vollständig aus, aber sie durchdringen sich dennoch, d.h. die Wellenpakete erhalten nach der Interferenz wieder ihre ursprüngliche Form. |
Das passt doch alles nicht zusammen.
Wenn Interferenz stattfindet dann löschen sich die beiden Teilzustände der "Wellen" gegenseitig aus, sie kompensieren sich.
Da ist hinterher nichts mehr an Wirkungen vorhanden die in "ursprünglicher Form" wieder erstarken könnten.
Damit Interferenz auftritt ist Materie notwendig die von der entsprechenden Sendefrequenz angeregt werden kann, also auf die "Strahlung reagiert.
Vakuum kann das nicht, Vakuum ist kein "Ding" das existiert, sondern einfach nur ein Bezeichner für einen bestimmten Zustand.
Nämlich für den Zustand: "keine Materie vorhanden".
Kurt |
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nikola
Gast
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| nikola Verfasst am: 01. Apr 2023 14:48 Titel: Re: Energie im Falle einer perfekten destruktiven Interferen |
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| Kurt hat Folgendes geschrieben: |
Damit Interferenz auftritt ist Materie notwendig die von der entsprechenden Sendefrequenz angeregt werden kann, also auf die "Strahlung reagiert.
Vakuum kann das nicht, Vakuum ist kein "Ding" das existiert, sondern einfach nur ein Bezeichner für einen bestimmten Zustand.
Nämlich für den Zustand: "keine Materie vorhanden".
Kurt |
Nicht unbedingt, ich denke da zb an Gravitationswellen. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18079
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| TomS Verfasst am: 01. Apr 2023 14:55 Titel: Re: Energie im Falle einer perfekten destruktiven Interferen |
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| Kurt hat Folgendes geschrieben: | | Das passt doch alles nicht zusammen. |
Doch, das passt alles zusammen.
Du müsstest dir nur die Mühe machen, ein vernünftiges Lehrbuch zu lesen das durchzurechnen.
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Kurt
Anmeldungsdatum: 20.06.2021
Beiträge: 750
Wohnort: Bayern
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| Kurt Verfasst am: 01. Apr 2023 15:11 Titel: Re: Energie im Falle einer perfekten destruktiven Interferen |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Kurt hat Folgendes geschrieben: | | Das passt doch alles nicht zusammen. |
Doch, das passt alles zusammen.
Du müsstest dir nur die Mühe machen, ein vernünftiges Lehrbuch zu lesen das durchzurechnen. |
Auch ein "vernünftiges" Buch, oder eine Formel, ändert nichts daran, dass bei einer destruktiven Überlagerung die beiden "Wellen" ausgelöscht werden, sie sind dann nicht wieder vorhanden.
Kurt |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18079
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| TomS Verfasst am: 01. Apr 2023 15:17 Titel: |
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Nicht vermuten … lernen, rechnen, experimentieren. Die Natur und ihre Phänomene sind reichhaltiger und überraschender als du dir vorstellen kannst.
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18079
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| TomS Verfasst am: 04. Apr 2023 17:29 Titel: |
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Im verlinkten Beitrag noch zwei sich gegenseitig störungsfrei durchdringende und dabei interferierende gaußsche Wellenpakete: FAQ - Energieerhaltung im Fall destruktiver Interferenz
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