Амплитудная, конструктивная и деструктивная интерференция в реальном мире, в квантовых волнах

Лампочка испускает поток фотонов с различной амплитудой волны. Если мы добавим в комнату больше лампочек, как мы можем просто предположить, что интенсивность света увеличится до более высоких уровней; что бы амплитуда волны увеличилась? Не будет ли в волнах широкого спектра созидательных и деструктивных интерференций? Так не является ли возможным, что все вмешательства разрушительны? Очевидно, что это неверно, но как понять и просчитать конструктивное или деструктивное вмешательство в реальном мире, где у нас есть ряд источников?

Ответы (2)

Обычные источники света излучают фотоны с разной частотой/разной длиной волны. Следовательно, вывод будет ограничен крошечной долей фотонов, имеющих одинаковую частоту. Кроме того, картина интерференционных полос (т. е. расположение ярких и темных пятен) зависит от частоты интерферирующих фотонов, и, таким образом, картины, создаваемые фотонами разных частот, различны, и суммарный кумулятивный эффект не наблюдается.

Также важно понимать, что интерференция не изменяет общую интенсивность света. Таким образом, даже если у нас есть два источника света с одинаковой частотой (как в эксперименте с двумя щелями) и мы наблюдаем интерференционную картину, уменьшение интенсивности в одном месте всегда сопровождается увеличением в другом. В противном случае энергия не сохраняется.

Проблему спасает тот факт, что мощность идет как квадрат поля. Если 1-й источник имеет поле Е 1 , то средняя интенсивность

я 1 "=" 1 2 с ϵ 0 | | Е 1 | | 2

Если вы добавите другой случайный источник, Е 2 , затем:

я "=" 1 2 с ϵ 0 | | Е 1 + Е 2 | | 2
я "=" 1 2 с ϵ 0 ( | | Е 1 | | 2 + | | Е 2 | | 2 + 2 Е 1 Е 2 )
я "=" я 1 + я 2 + с ϵ 0 Е 1 Е 2

Таким образом, есть интерференционный член, но когда вы усредняете его по времени по всем направлениям поля, он равен нулю.