¿Pulso corto de luz monocromática?

(Posiblemente conectado a esta pregunta , pero no pude encontrar la respuesta a mi pregunta particular allí).

La dispersión de frecuencia y la duración de tiempo de un pulso están relacionadas por:

Δ ω Δ t 2 π ,

de la cual la radiación perfectamente monocromática ( Δ ω = 0) requeriría un "pulso" infinito, Δ t .

Ahora : pensemos en un láser CW (bloqueado), que emite una frecuencia estable con un ancho de línea de ~ 10 s de kHz. En realidad, supongamos que el ancho de línea es 0, supongamos que es ideal.

Tengo un obturador (o algún otro tipo de interruptor) en la trayectoria del haz, que se enciende y luego se apaga en muy poco tiempo (cientos de µs). Debido a la duración finita del pulso, ahora tengo una dispersión de frecuencias, siguiendo las relaciones de Fourier.

Así que hay fotones con un poco más y un poco menos de energía que originalmente. ¿Cómo? ¿Cuál es la interacción que permitió la reorganización de la energía?

El obturador introduce una interacción dependiente del tiempo.
¿Observó la dispersión de frecuencias o es una cuestión puramente teórica?
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Respuestas (2)

Un obturador para una fuente de luz es una especie de generador de campo inverso, que da como resultado una oscilación eléctrica nula cuando bloquea la luz. Lógicamente, eso significa que el obturador es una especie de fuente de radiación secundaria, e incluso si el láser es continuo, su obturador está agregando un montón de radiación secundaria dependiente del tiempo.

Este tipo de consideraciones son razonablemente claras y son lo más lejos que llegó este no especialista. Pero me encantaría saber si hay un modelo de juguete manejable para usar en los cálculos de primera aproximación.
¿Qué es "cero"? ¿Tienes algo un poco más cuantitativo?

Bueno, cuando traes los fotones a la pregunta, también deberías traer la mecánica cuántica. El obturador restringe la posición del fotón, introduciendo así incertidumbre en su impulso [equivalentemente, energía]. Tenga en cuenta que esto es sólo veces su declaración original.

Pero, ¿acaso el láser ya no garantiza que el rayo esté colimado y tenga un tamaño de punto definido? Mi obturador es >> tamaño del haz.