Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Waarom lijkt een laserstraal eindig einde te hebben?

Een laserstraal heeft eigenlijk geen eindig einde, maar het * verschijnt * vanwege hoe licht interageert met de atmosfeer en onze perceptie. Hier is een uitsplitsing:

Waarom het lijkt te eindigen:

* verstrooiing: Terwijl de laserstraal door de lucht reist, interageert deze met luchtmoleculen en deeltjes. Deze interactie zorgt ervoor dat het licht zich in verschillende richtingen verspreidt. Het verspreide licht wordt minder intens als het zich verspreidt, waardoor de balk lijkt te vervagen.

* Atmosferische absorptie: Luchtmoleculen kunnen bepaalde golflengten van licht absorberen, waardoor de intensiteit van de balk verder wordt verminderd. Dit effect is meer uitgesproken over langere afstanden.

* Onze ogen: Onze ogen hebben een beperkt vermogen om licht met een lage intensiteit te detecteren. Wanneer de balk te zwak wordt, kunnen we deze niet meer zien.

De realiteit:

* diffractie: Zelfs in een vacuüm zal een laserstraal enigszins uiteenlopen als gevolg van diffractie, een fenomeen waarbij lichtgolven zich verspreiden terwijl ze door een diafragma passeren (in dit geval de uitgang van de laser). Deze divergentie betekent dat de energie van de bundel zich over een groter gebied verspreidt, waardoor het minder intens lijkt. De straal zelf gaat echter technisch oneindig verder.

* geen waar uiteinde: Terwijl het zichtbare deel van de balk kan vervagen, blijft het licht zich naar buiten verspreiden, zij het met afnemende intensiteit. In een vacuüm, zonder verstrooiing of absorptie, kan een laserstraal technisch voor onbepaalde tijd reizen.

Samenvattend:

Het schijnbare uiteinde van een laserstraal is een illusie veroorzaakt door een combinatie van verstrooiing, absorptie en ons beperkte vermogen om zwak licht te zien. De bundel zelf gaat technisch oneindig verder, maar de intensiteit ervan neemt af naarmate het reist.