Breitet sich der Laserstrahl über die Entfernung aus oder nicht? [Duplikat]

Warum wird der Laserpunkt bei größerer Entfernung größer? zB: von Millimeter auf Zoll, um Piloten in Flugzeugen abzulenken. Ich wusste, dass sich der Laserstrahl nicht über die Entfernung ausdehnen sollte, sondern stabil bleiben sollte. Ist das wahr?

Laserstrahlen divergieren wie alles Licht. Das ist eine Folge der Wellennatur des Lichts.
mögliches Duplikat von Warum divergiert ein Laserstrahl?

Antworten (1)

Dieses Problem kann beantwortet werden, wenn wir Licht als Teilchen behandeln. Aufgrund der Heisenbergschen Unschärferelation gilt: Δ X Δ P ≥ ℏ 2 , was besagt, dass wir die Position und den Impuls des Teilchens nicht gleichzeitig genau kennen können. Im Fall eines Lasers kann ein Photon in keiner beliebigen Richtung einen Impuls von 0 haben, sodass die Photonen nicht einfach zusammen in eine Richtung gehen können. Welcher kleine Impuls in andere Richtungen wird also dazu führen, dass sich die Photonen im Laufe der Zeit ausbreiten.

Das ist nicht richtig, aber es hat ein Körnchen Wahrheit. Die Divergenz ist eine grundlegende Eigenschaft der Lösung der Helmholtz-Gleichung: Eine endliche Strahlbreite bedeutet, dass die Überlagerung von ebenen Wellen, die zum Realisieren der endlichen Strahlbreite benötigt wird, sich in Richtung mehr und mehr ausdehnt, wenn die Strahlbreite abnimmt. Es ist mathematisch analog zum HUP, da die Ausbreitung in Richtungen der ebenen Wellen die Ausbreitung im Fourier-Raum (Impuls) des Strahls ist, und dies hängt mit der Ausbreitung im nicht transformierten Raum durch die Heisenberg-Ungleichung zusammen. Light hat natürlich ein HUP, aber es gibt keine Position....
... Operator für das Lichtfeld. Die vom HUP für Licht beherrschten konjugierten Variablen sind zB die Observablen des elektrischen und des magnetischen Feldes. Schauen Sie sich diese Antwort von mir an, mit Diagrammen physical.stackexchange.com/a/79609/26076 , die die Divergenz näher erläutern.
Breitet sich der Laserstrahl über die Entfernung aus oder nicht? [Duplikat]
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