¿Los rayos láser interfieren notablemente entre sí?

Quiero colocar algunos láseres rojos a lo largo de un arco de círculo de 90 grados, apuntando hacia el centro del círculo. Cuando sus rayos golpeen el lado opuesto del círculo, ¿notaré algún efecto de interferencia? ¿Qué pasa si uso docenas de láseres?

Arco láser

Si interfieren, ¿cómo calculo el patrón de interferencia?

Respuestas (3)

No, no habrá un patrón de interferencia. Puede encontrar patrones de interferencia en el punto donde se encuentran dos láseres. Después de que los rayos láser se crucen, no observará ningún efecto del cruce ya que no hay interacciones elementales fotón-fotón.

Entonces, si mueve la pantalla hacia el punto de cruce, probablemente verá interferencia, pero es difícil de calcular porque no conoce exactamente la diferencia de fase ya que usa diferentes láseres y no divide un haz.

En otras palabras: si dos haces de luz se cruzan, no interactúan.

Además, necesita que los láseres estén muy bien ajustados para ver un patrón de interferencia constante. Además, creo que en esta configuración la interferencia no será visible a simple vista.
Una pequeña duda aquí... ¿Qué pasa si los fotones están altamente energizados? ¿Interactuará?
Sí, hay procesos de orden superior que incluyen la producción de dos pares de electrones y positrones. Estos pares pueden interactuar y luego aniquilarse en fotones.
@KarthikeyanKC No, no tiene sentido decir "los fotones están muy energizados". Con los láseres, la intensidad puede ser alta, pero la interacción fotón-fotón es de cuarto orden en el cuadrado de la constante electromagnética y, por lo tanto, invisible a todos los efectos.
Gracias @annav. La duda surgió cuando encontré lo siguiente en wikipedia: "Un fotón puede, dentro de los límites del principio de incertidumbre, fluctuar en un par fermión-antifermión cargado, a cualquiera de los cuales puede acoplarse el otro fotón".
Si haces un cruce de láseres azul/violeta (405 nm) y rojo (650 nm), ¿verás un verde amarillento (527,5 nm) donde se cruzan?
@LeoJweda ver es un proceso biológico. Las dos frecuencias estarán allí, cómo lo ve el ojo es una historia diferente para la biología.se

La respuesta de Noldig es suficiente para su pregunta. Los láseres rojos y la configuración que describe no son suficientes para mostrar ningún proceso de orden superior en la física de fotones. Sin embargo, existe un cálculo donde se espera que se vea un efecto:

Se deriva una expresión para el número de fotones generados y, utilizando datos láser de última generación, se encuentra que el número de fotones puede alcanzar niveles detectables. En particular, se analiza la posibilidad de utilizar el sistema Astra Gemini de alta repetición en el Laboratorio Rutherford Appleton. Se revisa el problema de las fuentes de ruido y se encuentra que el nivel de ruido puede reducirse muy por debajo del nivel de la señal. Por lo tanto, se puede lograr por primera vez la detección de la dispersión fotón-fotón elástica.

La configuración de láser propuesta está fuera de las posibilidades de los láseres rojos en su diseño, y es un proyecto de investigación que se propone en la publicación.

Si haces un cruce de láseres azul/violeta (405 nm) y rojo (650 nm), ¿verás un verde amarillento (527,5 nm) donde se cruzan?
@LeoJweda En el aire, "verás" algo de color amarillento debido a la aceptación de los colores por la retina de la luz dispersada en las moléculas de aire. Será la suma de los dos colores en la retina, no un 527,5 nm, en el vacío ningún color en absoluto.

Las ecuaciones de Maxwell, que describen los campos electromagnéticos, incluidos los haces de luz en general, siempre y cuando no preguntes por los fotones, son lineales. El aire en para todos los efectos prácticos lineales. Los rayos láser se atravesarán entre sí sin darse cuenta.

Sin embargo, según la teoría cuántica, los campos electromagnéticos son descritos por QED. Esto implica que los fotones a veces aparecen brevemente como pares electrón-positrón (y muón-antimuón, etc.) aunque muy raramente para cualquier aparato práctico si su presupuesto es inferior a varios millones de dólares.

Los rayos láser de intersección de alta potencia son una forma de encender la fusión de hidrógeno en la Instalación de Ignición de la Nación en Lawrence Livermore. Supongo que tienen que preocuparse por la interferencia. Por supuesto, los rayos interactúan en la pastilla de combustible,

Términos de búsqueda para probar: "dispersión fotón-fotón", "diagramas de caja QED"

También está el hecho de que todos los materiales transparentes exhiben no linealidades a intensidades suficientemente altas. Para el aire, se necesita bastante.

Aquí está el resumen de un artículo sobre la medición del efecto óptico no lineal en el aire a una frecuencia infrarroja cercana usando un láser de 100 GW: http://www.opticsinfobase.org/oe/abstract.cfm?uri=oe-14-13-6194

Si haces un cruce de láseres azul/violeta (405 nm) y rojo (650 nm), ¿verás un verde amarillento (527,5 nm) donde se cruzan?
¿Los rayos láser interfieren notablemente entre sí?
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