Evanescence

[Skeltek]

Hi

zum Thema Evanescence (nicht die Musikgruppe) sind mir seit längerem einige Dinge durch den Kopf gefahren, die mich beschäftigen.

Was passiert mit dem Laufzeitunterschied der evaneszenten Welle und dem normal reflektierten Anteil, wenn die evaneszente Welle eine halbe bis eine Periode länger braucht bis ihre Interferrenz reflektiert wird? Hat man dann einen Laufzeitunterschied ein und desselben Photons?

Was passiert mit dem bereits reflektierten Licht, wenn die Totalreflektion im Nachhinein durch ein schnell in die Evanezenz der Welle geschobenes Prisma erst nach der Reflektion geschoben wird?
An elektrisch leitenden Oberflächen reflektierte elektromagnetische Wellen zu berechnen habe ich gelernt und weiss wie das theoretisch funktioniert(elektrische Schwingung in der Oberfläche der leitenden Platte), aber wie luft es bei Evaneszenz ab?

Vor allem interessiert mich die Wellenbetrachtungsweise bei der Nichtreflektion; hier müsste doch ein "Anteil" mehrerer unterschiedlicher Photonen, die chaotisch auf die Oberfläche treffen zu einem neuen Photon rekombiniert werden? (Hier geht es mir um den Frequenzunterschied des reflektierten Lichtes mit dem des eintreffenden; die reflektirerenden Teilchen sind ja nicht fest sondern absorbieren beim reflektieren ja einen Teil des Impulses; hat wohl etwas mit dem Materietransport einer perfekten Sinusschwingung zu tun/Wellensurferphänomen).

Kennt sich jemand mit dem Thema aus?

[wilfried]

Guten Tag Skeltek

Evanescente Wellen sind ja solche, deren Energie sich abbaut, aber deren Amplituden "nur" exponentiell geschächt erscheinen. Erwarten würde man dass die Amplitude absehbar gegen Null geht.

Der Grund für dieses Verhalten liegt darin, dass diese Welle den Feldgleichungen (Maxwell) genügt. Fällt nun eine EM Welle von einem langsameren Medium in ein schnelleres Medium, dann gibt es für die Reflexion keine reelle Lösung (Fresnel Formel). Damit haben wir eine komplexe e-funktion und diese besitzt einen komplexen e-abhängigen Dämpfungsfaktor. Da jedoch die aus dem langsameren Medium kommenden Wellen sich im schnelleren Medium nicht weiterbewegen können, passiert demzufolge volle Reflexion eben mit dem exponentiellen Dämpfungsfkator.

Jedoch Deine Fragen verstehe ich nicht ganz. Was ficht die Welle an eine halbe Periode oder eine ganze periode Verzögerungszeit bis zur Reflexion zu haben???
Es ist ja keine Intereferenz (meines Wissens nach) vorhanden, sondern eine Reflexion.

Ich bekomme das, wie Du fragst nicht so richtig in den Zusammenhang mit eben Evanescence. Dies ist mir nur bei Reflexionen bekannt.

netter Gruß

Wilfried

[Skeltek]

Danke für deinen Beitrag.
Die Formeln zur Lichtbrechung/beugung, Teilreflexion und Totalreflexion hatten wir ja bereits in der Schule durch genommen.
Bei einem Lichtstrahl bzw einer Wellenbetrachtung sehe ich auch relativ wenige Probleme mit der modelhaften bzw rechnerischen Darstellung; die nötigen Formeln kann man sich ja durch logische Überlegung selbst herleiten.

Was mich etwas stört ist nun die Tatsache, daß sich zwischen den beiden Objekten ein Leerraum mit einem weiteren Medium befindet.

Jedoch Deine Fragen verstehe ich nicht ganz. Was ficht die Welle an eine halbe Periode oder eine ganze periode Verzögerungszeit bis zur Reflexion zu haben???

Dieser Leerraum muss ja ersteinmal vom einzelnen Photon durchlaufen werden bevor es feststellen kann, ob es nicht vielleicht doch durch kommt(wegen Medium hinter dem Leerraum) oder reflektiert werden muss. Der Abstand d muss ja erstmal durchlaufen werden um festzustellen, ob dort ein weiteres Prima steht; das kostet Zeit, ansonsten wäre Kausalität verletzt.

Gruß, Skel

[wilfried]

Lieber Skel

tja, das meine ich kann nur über eine Frequenzbetrachtung (Fourier) ermittelt werden. Meine Meinug ist, das nur mit einer Frequenzbetrachtung eine Aussage über die Lebensdauer (freie Weglänge) eines Photons erreichbar wird. Erst dann kann sich klären, wie diese Laufzeiten phasenmässig eingehen. Aber sicherlich ist ein solcher Effekt zu erwarten.

Was ich auch vermute (nicht weiss) ist, dass dieser Effekt sogar einen Resonatoreffekt bildet.
Mögliucherweise der Gestalt:



Dabei ist k die Forpflanzungs(konstante) der Welle. Wahrscheinlich (auch das weiss ich nicht genau) wird in dieser Fortpflanzungskonstante auch der Reflexionsfaktor mit eingehen. Das solltest Du mal klären.

Wäre das so, dann hätten wir hier so etwas wie ein auf das Photon wirkendes Moment (Drehmoment?). Daraus so kann ich mir vorstellen ann dann eine Wellengleichung (Schrödinger - Laplace) abgeleitet werden aus welcher eine Phasenbeziehung herausgelesen werden kann.

So in etwa stelle ich mir eine Lösung Deines Problems vor.

Aber ich muss hier ganz klar sagen: so tief bin ich in dieser Materie leider nicht drin. Ist nur eine Idee, wie es eventuell "sein könnte".

Bin gespannt, ob Du etwas herausbekommst.

Gruß

Wilfried