En la interferencia de la luz, sé que la energía se conserva globalmente, pero ¿cómo la energía que desaparece en los mínimos aparece en los máximos? ¿Hay algún camino por el cual fluyó la energía o es solo que la energía no pudo alcanzar los mínimos y toda la energía está en los máximos? ¿Es correcto decir que la energía se puede destruir si se crea la misma cantidad de energía al mismo tiempo en cualquier parte del mundo? Lo que busco es la relación entre máximos y mínimos, sé que solo aparecen simultáneamente, pero ¿cuál es la conexión entre ellos? Si alguien puede explicar en términos de teoría de ondas, sería mejor.
El patrón de interferencia clásico se explica mediante las ecuaciones que gobiernan el comportamiento de la luz, y la energía se trata como un fenómeno colectivo, utilizando el vector Pointing
La transferencia de energía en un haz de luz puede entenderse mejor como un fenómeno emergente del nivel mecánico cuántico subyacente . Innumerables fotones crean el patrón de interferencia visible donde la energía ha estado cambiando de dirección de uniforme a brillante y oscura.
A nivel de fotones, cada fotón transporta una energía igual a h*nu, donde nu es la frecuencia de la luz. Esta energía transportada por el fotón simplemente cambia de dirección cuando pasa a través de rendijas, etc., de modo que la confluencia de fotones crea los patrones de interferencia.
Edite para describir un poco las matemáticas de los fotones que crean patrones de interferencia:
El fotón es una entidad mecánica cuántica, no una partícula u onda clásica. Como tal, obedece a una ecuación mecánica cuántica que, cuando se resuelve, da una función de onda, psi, que describe su comportamiento. Esta es una forma de la ecuación de Maxwell donde los diferenciales se han convertido en operadores en el psi para el fotón. La función de onda es compleja. Las medidas de la posición del fotón, como en un patrón de interferencia formado incluso por fotones individuales, son números reales. La densidad de probabilidad de que el fotón se encuentre en un (x,y,z) es el cuadrado de la función de onda, según los postulados de la mecánica cuántica. .
La indeterminación del principio de incertidumbre de Heisenberg inherente al marco micro de la mecánica cuántica se describe matemáticamente en la función de onda, que tiene una distribución sinusoidal en el espacio y el tiempo. Esto explica los patrones de interferencia en los experimentos de dispersión a partir de dos rendijas, etc.
Las interacciones entre fotones y fotones se suprimen en gran medida debido al pequeño valor de la constante de acoplamiento electromagnético. Un haz de fotones puede cruzarse con otro haz y no existe una interacción medible. ¿Cuáles son entonces los patrones de interferencia? Las funciones de onda de más de un fotón se superponen en un (x,y,z) específico, creando los clásicos campos eléctricos y magnéticos de los haces . Como la función de onda de cada fotón es sinusoidal, esto es lo que puede crear patrones de interferencia en los patrones de probabilidad observados (suma de cuadrados de funciones de onda con dependencia sinusoidal).
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knzhou