一个关于脉冲的问题

tesin

一个脉冲如果分成两个，则每个小脉冲的能量及光强都变成原来的一半，电场振幅则变为根号二分之一，如果再让这两个小脉冲干涉（时间空间都重合），则振幅应该叠加，即变成原来的根号2倍，能量及光强则变为原来的两倍。这种想法哪里有错呢？

watermoon

兄台，我觉得你没思考完整：
首先，能量是守恒的，你考虑脉冲分割的只是时间上的分割，而干涉图样具有空间特性。
也就是说，分光前的光束能量空间分布和干涉后的光束能量空间分布是不一样的。
干涉后，有的地方可能加强了，而有的地方则变弱了，但对空间积分后，能量是不变。
不知道我说的是不是你想的？

EinsteinDirac

楼上正解

tesin

楼上的大哥，谢谢了！你一直都很乐于助人！但是我的问题是：
如果把脉冲分成两个（用半反半透的分束片），只是能量上有变化，对于表达式来说也只是归一化的系数变小而已，时间和空间分布都没有变化，而且合成以后还是重合并且共线同步传播的。所以我认为不会出现某些点变弱的情况。这个问题就像有两个完全一样的光子，它们干涉了，这样用干涉的方法看能量似乎就加大了。

watermoon

楼上的大哥，谢谢了！你一直都很乐于助人！但是我的问题是：
如果把脉冲分成两个（用半反半透的分束片）， ...
tesin 发表于 2009-12-15 16:15

哦，这跟是不是脉冲的没有什么关系。
你这样想想：|(a+b)|^2与|a|^2+|b|^2之间的关系是什么？复场与标量场的叠加是有区别的。

tesin

哦，这跟是不是脉冲的没有什么关系。
你这样想想：|(a+b)|^2与|a|^2+|b|^2之间的关系是什么？复场与标量 ...
watermoon 发表于 2009-12-16 13:13

    这正是我想表达的意思，因为如果按矢量分解，振幅在分光后变成一半，能量之和也变成一半了。这和脉冲是没关系，我这样举例只是为了方便，因为光强到能量不仅要对面积积分还要对时间积分。

tesin

我只是觉得在这种情况下用振幅叠加不对，但是干涉自相关仪的8：1曲线的解释就和这种说法类似。

watermoon

好吧，我被你问住了。。。。

watermoon

我只是觉得在这种情况下用振幅叠加不对，但是干涉自相关仪的8：1曲线的解释就和这种说法类似。
tesin 发表于 2009-12-16 23:24

振幅叠加应该是正确的，这是基本原则。
问题应该只是在某些度量上的理解有问题。
例如，我们在理解光场的能量时，为了简化，只关注电场的复振幅，而没有将磁场考虑进去（因为是一致的）。
从电场的叠加来看，例如两个振幅均为E的场叠加之后，I=4|E|^2，而不是2|E|^2。
那么按照这种反推，分光之后，I不是二分之一，是变为四分之一。

tesin

我不理解的就是这个。以前总看你的帖子，水平真不错。

为什么

先准确把握光强和能量概念上的区别，这个问题就简单了。复振幅叠加后的模平方正比于光强，光强分别对时间和空间积分才得到能量，如果没有损耗，能量一定是守恒的。

cxmnihao

兄台，我觉得你没思考完整：
首先，能量是守恒的，你考虑脉冲分割的只是时间上的分割，而干涉图样具有空间 ...
watermoon 发表于 2009-12-15 15:34

干涉后使光强在空间重新分布，原来光强的2倍只是干涉加强的地方。