Macht das Setzen von Farbfiltern die Quellen inkohärent?

In Youngs Doppelspaltexperiment wird eine einzelne Quelle verwendet, um zwei Spalte zu beleuchten, die dann als zwei kohärente Quellen wirken, um ein Interferenzmuster zu erzeugen. Aber was ist, wenn ich Farbfilter auf die beiden Schlitze lege? Wird es die Schlitze inkohärent machen?

Ich selbst denke ja, weil ich in einer meiner vorherigen Fragen hier erfahren habe, dass zwei verschiedene Quellen nicht kohärent sein können. Durch das Setzen von Filtern wirken die Schlitze wie zwei verschiedene Quellen, die nicht kohärent sind, da Licht durch zwei verschiedene Filter kommt.

Ist mein Denken richtig?

Farbfilter führen auch dazu, dass die beiden sich überlagernden Wellen unterschiedliche Frequenzen/Wellenlängen haben, wodurch kein zeitlich und räumlich stabiles Interferenzmuster entstehen kann.
@SatwikPasani Was ist, wenn ich zwei blaue Farbfilter auf die beiden Schlitze setze? Dann hätte das emittierte Licht die gleiche Frequenz.
Wenn Sie jedoch identische Filter auf eine gemeinsame Quelle anwenden, haben Sie immer noch eine einzige Quelle. Worauf es wirklich ankommt, ist die Verwendung von Filtern, die die Wellenfront nicht stören – jedes Glas, das nicht „trüb“ ist, wird diese Bedingung erfüllen.
@CarlWitthoft Angenommen, ich habe zwei Blaufilter verwendet, die alle Farben absorbieren und nur blaues Licht durchlassen. Aber ist dies identisch mit der Verwendung einer Quelle (ich meine die einzelne Quelle, die verwendet wird, um zwei Schlitze zu beleuchten), die monochromatisches blaues Licht erzeugt?
Wenn Ihre Quelle kohärent ist (es ist unwahrscheinlich, dass sie von Anfang an nicht monochromatisch ist), bleibt das gefilterte Licht kohärent.

Antworten (1)

Dies wird nicht passieren, da Farbfilter so nicht funktionieren.

Ein roter Farbfilter wandelt blaue Photonen nicht in rote Photonen um. Es absorbiert Photonen, die nicht rot sind (die meisten davon) und lässt rote Photonen unbeeinflusst passieren . Wenn Sie einen Rotfilter für einen Schlitz verwenden, geht ein blaues Photon überhaupt nicht durch diesen Schlitz, sodass Sie effektiv ein Einzelschlitzexperiment haben.

Sie können die Filter so wählen, dass ein Photon mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit beide Spalte passiert. Solche Photonen interferieren genauso wie ohne Filter.

In der Praxis hat es einen geringen Einfluss auf die Photonen, da es einen anderen Brechungsindex als Luft hat. (Aber das ist ein kleines technisches Problem, das leicht behoben werden kann, z. B. indem ein transparentes Stück aus demselben Material über den anderen Schlitz gelegt wird.)
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