Licht vangen?

[Mx. Alba]

Volgens dit artikel op Subject.nl is het "onderzoekers in de VS" gelukt om licht te vangen door het in een kristal tot stilstand te laten komen, en lukt het ook het op een later tijdstip weer los te laten.

Volgens dit artikel in Nature is het gebruikte kristal Yttriumsilicaat met een paar atoompjes praseodymium erin.

Nou is mijn eerste vraag dus, wat in Hemelsnaam is praseodymium? Ik heb het in ieder geval nooit in het pereodieke stelsel bij schijkunde gezien in mijn middelbareschooltijd...

Volgens beide artikeltjes wordt een tweede laser gebruikt om de atomen van het kristal "in een nieuwe staat te brengen". Wat ik weet van het effect van licht op atomen is dat de electronen van het atoom in banen met een hogere energiewaarde gaan liggen als er een foton op botst. En als dat electron terugvalt, komt er een foton vrij, dat in een willekeurige richting gaat. Zo werken de lichtgevende wijzertjes van klokjes ook, bijvoorbeeld.

Is het misschien zo dat ze dus zegmaar de straal die op te slaan is op een atoom laten vallen zodat hij wordt opgenomen, en vervolgens met die tweede straal het atoom bezig houden zodat hij de tijd niet heeft om de fotonen van vast te houden straal weer uit te zenden? Of zit ik er helemaal naast?

En als zo'n gevangen lichtstraal wordt losgelaten, gaat hij dan in de zelfde richting verder? Want bij horlogewijzertjes bijvoorbeeld wordt het licht in een willekeurige richting uitgezonden...

Oftewel, is er iemand die hier misschien wat meer inzicht in heeft?

Het moge overigens wel duidelijk zijn dat dit zeer interessant is voor quantumcomputers. Er zijn al schakelingen die direct op licht werken - and, or, not, enzovoorts poortjes voor licht ipv electriciteit dus, en andere interessante dingen. Dat gekoppelt aan zo'n yttriumsilicaatgeheugen zou een mooi tweakdoosje geven

[Verwijderd]

Nou is mijn eerste vraag dus, wat in Hemelsnaam is praseodymium? Ik heb het in ieder geval nooit in het pereodieke stelsel bij schijkunde gezien in mijn middelbareschooltijd...

Ik had er ook nog nooit van gehoord, maar het staat er toch echt in... Element nr 59, een lanthanide. Er zullen niet veel toepassingen voor zijn.

Zie hier voor meer informatie.

[Verwijderd]

dat artikel heeft een tijdje geleden ook in de Natuur en techniek gestaan

als licht overgaan van het ene materiaal 'breekt' het, dwz. het vertraagt even en gaat onder een andere hoek verder (heb je vast wel bij natuurkunde gehad)
hoe hoger de 'brekingsindex' hoe meer det licht vertraagt, en hoe groter de hoek waaronder het licht verdergaat
dat kristal wat ze gamaakt hebben heeft een idioot hoge brekings-index waardoor het licht practisch tot stilstand komt
(dat is tenminste wat ik ervan begrepen heb)

[Christiaan]

Ik had begrepen dat de lichtbrekingsindex van het materiaal kunstmatig verhoogd kon worden. De index werd tot het maximum opgevoerd en daardoor werd de snelheid van het licht vertraagd tot 0. Als dit het geval is, dan zou het licht dus gewoon in dezelfde baan door moeten gaan als de index verlaagd wordt.

Toch vind ik het een beetje een vreemd verhaal. De verschillende artikelen spreken andere artikelen een beetje tegen.

Overigens wordt het genoemde materialen ook gebruikt in die gele brillen die lassers vaak ophebben.

edit:
hmm...AsciI was me voor

[Mx. Alba]

Op donderdag 06 juni 2002 14:49 schreef _AscII_ het volgende:
dat artikel heeft een tijdje geleden ook in de Natuur en techniek gestaan

als licht overgaan van het ene materiaal 'breekt' het, dwz. het vertraagt even en gaat onder een andere hoek verder (heb je vast wel bij natuurkunde gehad)
hoe hoger de 'brekingsindex' hoe meer det licht vertraagt, en hoe groter de hoek waaronder het licht verdergaat
dat kristal wat ze gamaakt hebben heeft een idioot hoge brekings-index waardoor het licht practisch tot stilstand komt
(dat is tenminste wat ik ervan begrepen heb)

Maar ze veranderen de brekingsindex met een andere lichtstraal. Gewoonlijk heeft dat kristal, volgens het artikel, wel een heel hoge brekingsindex, maar niet genoeg om het licht stil te zetten. De staat van de atomen wordt door een tweede lichtstraal echter zodanig bewerkt dat de brekingsindex idioot hoog wordt (ik neem aan richting oneindig) waardoor de eerste lichtstraal stil komt te staan.

Ah, het wordt me nu duidelijker. Het gaat helemaal niet over absorbtie zoals bij horlogewijzertjes, maar "gewoon" over het brekingsprincipe. Het verhaal over het licht doorgeven van het ene naar het andere atoom had me op het verkeerde been gezet.

Maar dan vind ik het nog steeds wel interessant om te weten hoe ze de brekingsindex door middel van een andere lichtstraal kunnen beïnvloeden.

Een andere toepassing lijkt me trouwens voor nog zuinigere LCD-schermen. Als een pixel dicht zit wordt immers het licht niet geabsorbeerd, maar gewoon vastgehouden, zodat het als het pixel wordt losgelaten weer gewoon wordt uitgezonden. Veel minder backlight nodig dus.

Of om korte idioot sterke lichtpulsen te genereren. Gewoon een heeeeleboel licht vangen, wat je er over een bepaalde periode instopt, en dat dan in één keer loslaten. Handig misschien op kleine schaal in de chirurgie en op grote schaal voor laserwapens misschien. Hoef je geen belachelijk grote laserinstallatie te hebben - je hoeft alleen maar enkele seconden (of langer voor een heftiger effect) met een relatief klein lasertje zo'n kristalletje op te laden.

[Verwijderd]

Op donderdag 06 juni 2002 14:32 schreef Captain Proton het volgende:

[..]

Ik had er ook nog nooit van gehoord, maar het staat er toch echt in... Element nr 59, een lanthanide. Er zullen niet veel toepassingen voor zijn.

Zie hier voor meer informatie.

Er zijn wel degelijk meer toepassingen! Kijk hier maar eens.


Pr_2 O_3 wordt zit bijvoorbeeld in de vuursteentjes van aanstekers.

[Verwijderd]

Op donderdag 06 juni 2002 15:02 schreef Reyn Eaglestorm het volgende:

Een andere toepassing lijkt me trouwens voor nog zuinigere LCD-schermen. Als een pixel dicht zit wordt immers het licht niet geabsorbeerd, maar gewoon vastgehouden, zodat het als het pixel wordt losgelaten weer gewoon wordt uitgezonden. Veel minder backlight nodig dus.

Mwah, LCD schermpjes zijn al heel erg energiezuinig en het is waarschijnlijk vele malen goedkoper om gewoon (zoals nu) met gepolariseerd licht te werken. Daar komt nog eens bij dat er denk ik best veel energie verbruikt wordt door de laser die de brekingsindex hoog moet houden.

Of om korte idioot sterke lichtpulsen te genereren. Gewoon een heeeeleboel licht vangen, wat je er over een bepaalde periode instopt, en dat dan in één keer loslaten. Handig misschien op kleine schaal in de chirurgie en op grote schaal voor laserwapens misschien. Hoef je geen belachelijk grote laserinstallatie te hebben - je hoeft alleen maar enkele seconden (of langer voor een heftiger effect) met een relatief klein lasertje zo'n kristalletje op te laden.

Het klinkt wel heel cool iig , maar ik betwijfel of dat de toepassing is die het meest voor de hand ligt. Ik denk dat de toepassing waar ze nu aan denken vooral informatieopslag op 1 enkel atoom is, oftewel een quantumcomputer.

[Verwijderd]

Op donderdag 06 juni 2002 16:16 schreef Sandalf het volgende:

Ik denk dat de toepassing waar ze nu aan denken vooral informatieopslag op 1 enkel atoom is, oftewel een quantumcomputer.

Hoeveel informatie kan er op 1 enkel atoom zitten ?

[Verwijderd]

praseodymium is volgens mij een kristal die licht vertraagt als het door het kristal heen komt. Ze zijn er in geslaagd het effect of de hoeveelheid van het praseodymium zo af te stellen {zeg ik het zo goed )dat licht precies stil blijft staan als het het kristal binnenkomt.

[Confusion]

CybErik schreef:
praseodymium is volgens mij een kristal

Dit is betekenisloos. Praseodymium is een element. Het heeft een bepaalde kristalstructuur, maar die is hier niet relevant. Zoals gezegd in de eerste post zijn er atomen Pr ingebouwd in een Yttriumsilicaat-kristal.

[pirke]

maar data opslag.... die 2e laser moet bij alle atomen die dus een 1 bevatten een hoge brekingsindex vasthouden, terwijl de atomen die een 0 bevatten een lage brekingsindex nodig hebben. dit is toch haast niet te doen als die atomen zo dicht op mekaar zitten?

of moet ik hier niet binair gaan denken? moet toch haast wel, als je 2 bits wilt opslaan in 1 atoom, en er zit maar 1 "lichtpuls" in, dan kan het 01 of 10 zijn... maarja nu denk ik weer binair...

maar toch is het een hele leuke en interessante vooruitgang

[Guillome]

Op donderdag 06 juni 2002 20:55 schreef deboer het volgende:

[..]

Hoeveel informatie kan er op 1 enkel atoom zitten ?

Niet meer als 1 bit lijkt me??

[Mx. Alba]

Op vrijdag 07 juni 2002 03:36 schreef pirke het volgende:
maar data opslag.... die 2e laser moet bij alle atomen die dus een 1 bevatten een hoge brekingsindex vasthouden, terwijl de atomen die een 0 bevatten een lage brekingsindex nodig hebben. dit is toch haast niet te doen als die atomen zo dicht op mekaar zitten?

of moet ik hier niet binair gaan denken? moet toch haast wel, als je 2 bits wilt opslaan in 1 atoom, en er zit maar 1 "lichtpuls" in, dan kan het 01 of 10 zijn... maarja nu denk ik weer binair...

maar toch is het een hele leuke en interessante vooruitgang

Op vrijdag 07 juni 2002 08:48 schreef XLerator het volgende:

[..]

Niet meer als 1 bit lijkt me??

Het lijkt mij dat je veel meer informatie op kunt slaan.

Kijk maar eens naar hoe licht door glas gaat - dat gaat rechtdoor (breking daargelaten). In dit speciale kristal gebeurt precies het zelfde: het licht blijft rechtdoorgaan, het wordt alleen stilgezet, en je kan het later op een willekeurig tijdstip weer loslaten. Als je het loslaat, zal het in exact de zelfde richting doorgaan als voor het werd stilgezet. (correct me if I'm wrong) Ook kun je als het goed is meerdere fotonen op één atoom opslaan.

Dus niet alleen kan je "opslaan" of er één of nul fotonen zijn opgeslagen (binair), maar een groter aantal, misschien zelfs enkele tientallen (again, correct me if I'm wrong). Daarbij kan je dus ook nog eens de richting en de golflengte een betekenis geven.

Al met al is dat aardig wat informatie die in één enkel atoompje gestouwd kan worden...

[Verwijderd]

Grappig, ik zat al een tijdje erover na te denken of het mogelijk is een kristal te bouwen, waarin het licht lags de wanden heen en weer kaatst, zodat het nooit ontsnapt. ik denk dat zedat hier hebben gedaan. Ze sturen er een lichttaal onder een bepaalde hoek in en die lichtstraal blijft voor eeuwig rondkaatsen in het kristal.
het gevaarljke is: Als je zo'n kristal een lange tijd laat liggen neemt hij steeds meer licht op. Het licht heeft geen effect op het kristal, maar als er 1 jaar lang met heel veel licht op is geschenen, moet dt kristal toch heel wat licht bevatten, reken maar dat je je ogen kwijtraakt (minstens!) als je naar dat kristal kijkt als je het laat valle en doordat het breekt al het opgeslagen licht vrijkomt.

[Verwijderd]

Dus niet alleen kan je "opslaan" of er één of nul fotonen zijn opgeslagen (binair), maar een groter aantal, misschien zelfs enkele tientallen (again, correct me if I'm wrong). Daarbij kan je dus ook nog eens de richting en de golflengte een betekenis geven.

Misschien wel, maar het fijne aan het onvolprezen binaire systeem is dat je meteen weet wat de waarde van een bit is, als je weet welke waarde deze NIET heeft. Daarop is veel binaire logica gebaseerd (in feite de hele NOT-operator, en de AND en OR operator ook), en dat is een belangrijke reden waarom het binaire stelsel zo fijn is. Ondanks dat je veel meer informatie zou kunnen opslaan met een trinair of nogmeernair systeem, denk ik niet dat daar snel toe overgegaan zal worden.

[Delerium]

Dat licht in kristallen gekke snelheden aanneemt is overigens al een jaartje 'hot' in de wetenschap. Tot volkomen stilstand brengen lukt ze nog niet, maar de snelheid van enkele kilometers per uur redden ze inmiddels wel. Optische computers en ook quantumcomputers zitten dus op dit soort fratsen te wachten.

Wat ik persoonlijk nog veel interesanter vind: er zijn ook materialen waar het licht sneller doorheen reist (ik meen hoogvacuum cesium-damp bij enkele graden kelvins..). Dat betekent dus dat je signalen (data) sneller dan het licht van A naar B kan sturen, iets wat eigenlijk absurd is.

[Verwijderd]

Op zaterdag 08 juni 2002 21:53 schreef Gijsbert het volgende:
...als je zo'n kristal een lange tijd laat liggen neemt hij steeds meer licht op. Het licht heeft geen effect op het kristal, maar als er 1 jaar lang met heel veel licht op is geschenen, moet dt kristal toch heel wat licht bevatten, reken maar dat je je ogen kwijtraakt (minstens!) als je naar dat kristal kijkt als je het laat valle en doordat het breekt al het opgeslagen licht vrijkomt.

Dat kan volgens mij niet, je ogen kwijtraken als je ernaar kijkt, want dan zouden de lichtstralen in je ogen moet komen en dat kan niet als ze in het kristal blijven

[Verwijderd]

Op zondag 09 juni 2002 00:29 schreef Ecteinascidin het volgende:
Wat ik persoonlijk nog veel interesanter vind: er zijn ook materialen waar het licht sneller doorheen reist (ik meen hoogvacuum cesium-damp bij enkele graden kelvins..). Dat betekent dus dat je signalen (data) sneller dan het licht van A naar B kan sturen, iets wat eigenlijk absurd is.

Heb je hier meer info over, want ook ik vind dit zeer interessant.

[Verwijderd]

Wat ik persoonlijk nog veel interesanter vind: er zijn ook materialen waar het licht sneller doorheen reist (ik meen hoogvacuum cesium-damp bij enkele graden kelvins..). Dat betekent dus dat je signalen (data) sneller dan het licht van A naar B kan sturen, iets wat eigenlijk absurd is.

Ecteinascidin: Ik dacht dat de uitkomst juist was dat je weliswaar wel fotonen, maar geen data sneller kon sturen dan het licht! Daardoor wordt de lichtsnelheid uiteindelijk dus toch niet geschonden en blijft de relativiteitstheorie overeind.

Maar dit is al een tijdje geleden, ik zal een poging doen het terug te zoeken.

[Verwijderd]

Light traveling at faster than light speed?

In a paper dated 19 July 2000 A team of scientists announced that they had succeeded in sending a pulse of light through a special chamber at a velocity faster than the speed of light. Scientists from the NEC Research Institute in Princeton, New Jersey, explain how they sent a pulse of light through a six centimetre chamber containing an unnatural form of cesium at the even more unnatural temperature of nearly absolute zero. The pulse of light travelled so fast that its peak actually exited the cesium chamber slightly before it entered. "No intuitive way to explain this observed effect precisely can be found because the 'specially prepared' atomic cell (cesium chamber) is in a state that does not exist naturally," write researchers Lijun Wang, Alexander Kuzmich and Arthur Dogariu in a statement. The team is quick to point out that their work does not violate Einstein's Theory of Special Relativity, which states that nothing can travel faster than the speed of light, because this would entail going backward in time. "More or less you can't go faster than the speed of light," said Wang. But the restriction that applies to things made of matter does not apply to light waves.

In fact, it was by using the waves of different colours of light to amplify each other and create the pulse that the researchers were able to get the light to warp through the cesium cell and reconstruct itself on the other side before it had entered. According to the researchers, the experiment also does not violate the principle of causality, which requires the cause of any effect to precede it in time. The fact that the peak of the pulse of light exits the chamber before it enters is the result of the light waves building a pulse on the other side of the cesium cell that is identical to the one entering it. So it is not exactly the same pulse. "This means that even if the 'effect' appears to precede the 'cause,' you still can't send information - such as news of an impending accident - faster than (the speed of light)," writes Jon Marango of the Imperial College in London, in a commentary on the work also appearing in Nature.'

[Verwijderd]

Op zondag 09 juni 2002 10:53 schreef CybErik het volgende:

[..]

Dat kan volgens mij niet, je ogen kwijtraken als je ernaar kijkt, want dan zouden de lichtstralen in je ogen moet komen en dat kan niet als ze in het kristal blijven

Als je het uit je handen laat vallen, breekt het kristal in stukjes, als daar al dat licht in zit ogeslagen, kan dat nu vrijkomen, doordat de wandfen van het kristal niet meer zo precies het licht naar binnen blijven kaatsen: Al het licht komt tegelijk vrij en reken maar, dat als je dat kristal een tijdje licht hebt laten opvangen, je minstens je ogen kwijt bent, als al dat licht tegelijk vrij komt. waarschijnlijk nog wel een paar brandwonden ook.

[joker1977]

Op zondag 09 juni 2002 14:45 schreef Gijsbert het volgende:

[..]

Als je het uit je handen laat vallen, breekt het kristal in stukjes, als daar al dat licht in zit ogeslagen, kan dat nu vrijkomen, doordat de wandfen van het kristal niet meer zo precies het licht naar binnen blijven kaatsen: Al het licht komt tegelijk vrij en reken maar, dat als je dat kristal een tijdje licht hebt laten opvangen, je minstens je ogen kwijt bent, als al dat licht tegelijk vrij komt. waarschijnlijk nog wel een paar brandwonden ook.

Dat lijkt me, energetisch gezien, vrijwel onmogelijk

[Verwijderd]

Nee hoor, een kristal bestaat uit reflecterende wanden. Een wand reflecteerd tot een bepaalde hoek en laat dan het licht door. Als je nu een kristal bouwt, waarvan de zijden zo staan, dat een bepaalde lichtstraal er wel in, maar niet uit kan door gebruik te maken van de eigenschappen van het kristal. Heb je wel een heel bijzonder kristal voor nodig, maar dat hebben ze ook. Het gevolg is dat de lichtstralen continu van de ene naar de ander hoek van het kristal heen en weer kaatsen. Al het licht wat erop valt (of wat er in een bepalde hoek opvalt, afhankelijk van het kristal) zal erin gaan en er nooit meer uitkomen. Als je nu echter er een schilfertje afbreekt, of hem laat avllen, is de symmetrie van het kristal verbroken en kan het licht ontsnappen. Dat licht heeftzich al die jaren opgebouwd, maar nooit een vernadering ondergaan. daardoor verdwijnt het niet. Als je het op zo'n moment allemaal tegelijk los laat relken maar dat dat niet gezond voor je is. Absoluut niet!

[joker1977]

Op zondag 09 juni 2002 20:49 schreef Gijsbert het volgende:
Nee hoor, een kristal bestaat uit reflecterende wanden. Een wand reflecteerd tot een bepaalde hoek en laat dan het licht door. Als je nu een kristal bouwt, waarvan de zijden zo staan, dat een bepaalde lichtstraal er wel in, maar niet uit kan door gebruik te maken van de eigenschappen van het kristal. Heb je wel een heel bijzonder kristal voor nodig, maar dat hebben ze ook. Het gevolg is dat de lichtstralen continu van de ene naar de ander hoek van het kristal heen en weer kaatsen. Al het licht wat erop valt (of wat er in een bepalde hoek opvalt, afhankelijk van het kristal) zal erin gaan en er nooit meer uitkomen. Als je nu echter er een schilfertje afbreekt, of hem laat avllen, is de symmetrie van het kristal verbroken en kan het licht ontsnappen. Dat licht heeftzich al die jaren opgebouwd, maar nooit een vernadering ondergaan. daardoor verdwijnt het niet. Als je het op zo'n moment allemaal tegelijk los laat relken maar dat dat niet gezond voor je is. Absoluut niet!

Nee hoor, al ruim voordat het kristal zoveel energie kan bergen, zal het bezwijken aan de stress.

Hoe denk jij dat al die energie van de fotonen wordt bewaard ? Het kristalrooster zal langzaam aan vervormen en op een gegeven moment breekt, door de stress, de structuur. Je moet het zien als de voortplanting van bv. een defect in een metaal.

[Verwijderd]

Op zondag 09 juni 2002 21:34 schreef joker1977 het volgende:

[..]

Nee hoor, al ruim voordat het kristal zoveel energie kan bergen, zal het bezwijken aan de stress.

Hoe denk jij dat al die energie van de fotonen wordt bewaard ? Het kristalrooster zal langzaam aan vervormen en op een gegeven moment breekt, door de stress, de structuur. Je moet het zien als de voortplanting van bv. een defect in een metaal.

Ik ben het niet met je eens, licht kan volgens mij geen kracht uitoefenen. Waarom niet? Nou voor een krachtis energie nodig toch? En bij volledige reflectie, zoals in zo'n kristal vrandert de golflengte niet. De snelheid kan ook niet veranderen want die is vast bij licht. Dus kan er geen energie worden afgestaan door licht. Daarom moet zo'n kristal in stand blijven.
Zelfs als het icht wel energie zou verliezen (wat dus niet het geval is) is licht bijna massaloos en kan daardoor maar een kleine druk uitoefenen, al hij niet wordt opgenomen en de snelheids-energie wordt omgezet in bijvoorbeeld warmte. daardoor zou zo'n kristal een enorme energie kunnen bevatten, die binnen het kristal, door de totale reflectie niet meer in andere vormen van energe kan worden omgezet.
je zou het kunnen gebruiken op het principe van een electronische condensator, het kan heel veel energie bevatten, en als het nodig is komt dat allemaal tegelijk vrij. maar de opslag is onbeperkt, omdat het licht geen kracht kan uitoefenen.

[joker1977]

Op zondag 09 juni 2002 22:11 schreef Gijsbert het volgende:

[..]

Ik ben het niet met je eens, licht kan volgens mij geen kracht uitoefenen. Waarom niet? Nou voor een krachtis energie nodig toch? En bij volledige reflectie, zoals in zo'n kristal vrandert de golflengte niet. De snelheid kan ook niet veranderen want die is vast bij licht. Dus kan er geen energie worden afgestaan door licht. Daarom moet zo'n kristal in stand blijven.
Zelfs als het icht wel energie zou verliezen (wat dus niet het geval is) is licht bijna massaloos en kan daardoor maar een kleine druk uitoefenen, al hij niet wordt opgenomen en de snelheids-energie wordt omgezet in bijvoorbeeld warmte. daardoor zou zo'n kristal een enorme energie kunnen bevatten, die binnen het kristal, door de totale reflectie niet meer in andere vormen van energe kan worden omgezet.
je zou het kunnen gebruiken op het principe van een electronische condensator, het kan heel veel energie bevatten, en als het nodig is komt dat allemaal tegelijk vrij. maar de opslag is onbeperkt, omdat het licht geen kracht kan uitoefenen.

a) Licht kan wel degelijk een 'kracht' dmv. impuls bij zich hebben, maar daar heb ik het niet eens over: De energie van het foton wordt opgeslagen in het kristal dmv. rooster-deformaties

b) Lees eens iets over laser-cooling of atoms. Je kunt zelfs deeltjes afremmen dmv. licht

c) De snelheid van licht ligt niet vast

d) Je vergelijking met een condensator gaat mank, die kan nl. ook geen oneindige energie storen en komt ook niet ineens vrij

Ik krijg sterk de indruk dat je de fysische kennis ontbeert over dit onderwerp. Lees maar eens wat boeken over materiaalkunde, defecten in metalen en quantummechina. Al deze onderwerpen hebben een raakvlak met dit specifieke onderwerp.

[Mx. Alba]

Ten eerste kan licht wel degelijk kracht uitoefenen. Zet je auto maar eens in de zon. Wordt heet hè? En wat is hitte? Molekulen die heel snel bewegen. Het licht zorgt er dus voor dat de molekulen harder gaan bewegen doordat het geabsorbeerd wordt.

Dat kristal van jou zou dus ook heel hard gaan verhitten. Elke tijdseenheid zal namelijk een bepaald percentage van het licht dat in het kristal gevangen zit door het kristal geabsorbeerd worden, waardoor het verhit, en uiteindelijk zal breken of smelten.

[joker1977]

Op maandag 10 juni 2002 08:50 schreef Reyn Eaglestorm het volgende:
Ten eerste kan licht wel degelijk kracht uitoefenen. Zet je auto maar eens in de zon. Wordt heet hè? En wat is hitte? Molekulen die heel snel bewegen. Het licht zorgt er dus voor dat de molekulen harder gaan bewegen doordat het geabsorbeerd wordt.

Dat kristal van jou zou dus ook heel hard gaan verhitten. Elke tijdseenheid zal namelijk een bepaald percentage van het licht dat in het kristal gevangen zit door het kristal geabsorbeerd worden, waardoor het verhit, en uiteindelijk zal breken of smelten.

Overigens ben ik geen fan van het woord kracht in deze context. De term energie-overdracht is veel beter hier.

Er is ook geen quantummechanische kracht, trouwens. Alles wordt daar met energie en impuls gedaan.

[Verwijderd]

Dat kristal van jou zou dus ook heel hard gaan verhitten. Elke tijdseenheid zal namelijk een bepaald percentage van het licht dat in het kristal gevangen zit door het kristal geabsorbeerd worden, waardoor het verhit, en uiteindelijk zal breken of smelten.

Zover zal het niet komen... De kristalstructuur van het materiaal zal gewoon veranderen bij een bepaalde temperatuur, waardoor de bijzondere brekingseigenschappen verloren gaan.

[Mx. Alba]

Op maandag 10 juni 2002 12:40 schreef Captain Proton het volgende:

[..]

Zover zal het niet komen... De kristalstructuur van het materiaal zal gewoon veranderen bij een bepaalde temperatuur, waardoor de bijzondere brekingseigenschappen verloren gaan.

Stel dat je een kristal hebt dat die eigenschappen bij, stel, 30 Kelvin heeft. Als je het kristal dan constant koelt om het op 30 Kelvin te houden, zou je wel zoiets kunnen maken. Maar dan heb je het probleem dat elke tijdseenheid een bepaald percentage van het licht door het kristal zal worden geabsorbeerd, dus je moet er continu licht in blijven stoppen om de zelfde hoeveelheid licht erin te houden.

Misschien leuk als wetenschappelijk experiment, maar de praktische mogelijkheden zie ik er niet zo aan...

[Verwijderd]

Het licht kan, ik blijf erbij alleen druk uitoefenen als het opgenomen wordt, daardoor wordt het omgezet in beweging = warmte. maar waar het om gaat is niet een oneindige hoeveelheid, want dat is tch fysisch onmogelijk. Ik probeerde alleen maar uit te leggen, dat zo'n kristal, zonder dat het groot is toch heel veel energie kan bevatten en daardoor potentieel een gevaar kan zijn voor iemand.

[Pooh]

Mijn natuurkundige kennis gaat niet veel verder dan een warme belangstelling en een hoog cijfer op mijn VWO-natuurkunde (lang geleden), maar ik vroeg mij af of je de 'opslag' van licht (dus niet het vertragen ervan, zoals topicstarter beschreef, maar meer een soort 'loop', zoals in Gijsbert's kristal), niet heel simpel te verwezelijken is door een loop van glasvezel.

[joker1977]

Op maandag 10 juni 2002 15:31 schreef Gijsbert het volgende:
Het licht kan, ik blijf erbij alleen druk uitoefenen als het opgenomen wordt, daardoor wordt het omgezet in beweging = warmte. maar waar het om gaat is niet een oneindige hoeveelheid, want dat is tch fysisch onmogelijk. Ik probeerde alleen maar uit te leggen, dat zo'n kristal, zonder dat het groot is toch heel veel energie kan bevatten en daardoor potentieel een gevaar kan zijn voor iemand.

En op basis van welke Natuurkundige opleiding cq. kennis doe je deze constatering?

[Pooh]

Op maandag 10 juni 2002 15:31 schreef Gijsbert het volgende:
Het licht kan, ik blijf erbij alleen druk uitoefenen als het opgenomen wordt, daardoor wordt het omgezet in beweging = warmte. maar waar het om gaat is niet een oneindige hoeveelheid, want dat is tch fysisch onmogelijk. Ik probeerde alleen maar uit te leggen, dat zo'n kristal, zonder dat het groot is toch heel veel energie kan bevatten en daardoor potentieel een gevaar kan zijn voor iemand.

Hmm... fotonen in een kristal botsen zo nu en dan toch echt tegen atomen op -> krijg je warmte van. Hoe meer fotonen je erinstopt, hoe groter die kans, dus hoe warmer 't kristal wordt, totdat de hele kristalstructuur verbroken wordt... toch

[Verwijderd]

Op maandag 10 juni 2002 15:50 schreef Poohbear het volgende:

[..]

Hmm... fotonen in een kristal botsen zo nu en dan toch echt tegen atomen op -> krijg je warmte van. Hoe meer fotonen je erinstopt, hoe groter die kans, dus hoe warmer 't kristal wordt, totdat de hele kristalstructuur verbroken wordt... toch

ja, ik denk dat je op den duur gelijk krijgt, maar kijk maar eens naar een glasvezel, hoe groot het energieverlies daarin is, bijna nul. Dat komt omdat het licht bijna geen energie afstaat, omdat het bijna niet wordt opgenomen. Als je een vergelijkbaar kristal maakt, dan krijg je dus dat er bijna geen energie verloren gaat, ik denk dat zo'n kristal jaren kan opladen, de limiet hangt alleen maar van het materiaal af (voornamelijk de dichtheid).

Een glasvezelkabel zou inderdaad zo'n kristal kunnen vormen, maar daar kun je geen licht instoppen, als hij in een cirkel ligt en hij moet in een cirkel liggen om te zorgenb dat het licht erin blijft. Dat is trouwens bij bijna al deze kristallen een probleem. Als het er niet uitkaatst, kun je het er over het algemeen niet zo insture dat het er niet uitkomt. Je kan alleen maar zorgen dat dat zo lang duurt, dat je de tijd hebt het kristal aan te passen voor hget eerste licht eruit is ontsnapt.

[Pooh]

Op maandag 10 juni 2002 22:05 schreef Gijsbert het volgende:

[..]

ja, ik denk dat je op den duur gelijk krijgt, maar kijk maar eens naar een glasvezel, hoe groot het energieverlies daarin is, bijna nul. Dat komt omdat het licht bijna geen energie afstaat, omdat het bijna niet wordt opgenomen. Als je een vergelijkbaar kristal maakt, dan krijg je dus dat er bijna geen energie verloren gaat, ik denk dat zo'n kristal jaren kan opladen, de limiet hangt alleen maar van het materiaal af (voornamelijk de dichtheid).

Een glasvezelkabel zou inderdaad zo'n kristal kunnen vormen, maar daar kun je geen licht instoppen, als hij in een cirkel ligt en hij moet in een cirkel liggen om te zorgenb dat het licht erin blijft. Dat is trouwens bij bijna al deze kristallen een probleem. Als het er niet uitkaatst, kun je het er over het algemeen niet zo insture dat het er niet uitkomt. Je kan alleen maar zorgen dat dat zo lang duurt, dat je de tijd hebt het kristal aan te passen voor hget eerste licht eruit is ontsnapt.

Naar mijn idee neemt de hoeveelheid energie die je kwijtraakt evenredig toe met de hoeveelheid fotonen die je erin stuurt. Naarmate er meer fotonen zijn, is de kans dat ze een atoom raken groter. Op een gegeven moment bereik je dus een maximum, voor elk foton dat je er dan per seconde instuurt wordt er ook een geabsorbeerd. Dat zal inderdaad per materiaal verschillen, maar scenarios zoals jij die schetst, met kristallen die zoveel energie bevatten dat het heel schadelijk zou kunnen zijn, zie ik niet zo snel gebeuren.

Het bouwen van een glasvezel waaruit nauwelijks ontsnappingsmogelijkheden zijn is niet moeilijk. Dit is in elk geval een oplossing waarbij weinig ontsnappingsmogelijkheden zijn... (je kunt er met een goede laser in ieder geval behoorlijk lang meer fotonen insturen als dat eruit komen, en naar mijn idee wel zoveel dat de kabel zal smelten, wat jouw theorie onderuit zou halen).

[Verwijderd]

als je een heel hoogreflecterend materiaal neemt, met een relatief lage dichtheid, neemt de kans dat een lichtdeeltje een molecuul raakt sterk af. het gebeurt natuurlijk wel, maar het gebeurd zo weinig, dat je er heel veel energie in kan stoppen.

Over die tekening met die glasvezelkabel, ten eerste is een glasvezel kabel niet geschikt, omdat het materiaal een te grote dichtheid heeft en het daardoor te warm wordt. Maar als je op deze manier er licht met een laser instuurt, dat gaat dat licht er met precies dezelfde snelheid weer uit, omdat de laser al het licht in precies dezelfde richting stuurt, waardoor het op precies dezelfde plek, op recies dezelfde snelheid en hoeveelheid weer uitkomt.

[Verwijderd]

Op zondag 09 juni 2002 14:45 schreef Gijsbert het volgende:

[..]

Als je het uit je handen laat vallen, breekt het kristal in stukjes, als daar al dat licht in zit ogeslagen, kan dat nu vrijkomen, doordat de wandfen van het kristal niet meer zo precies het licht naar binnen blijven kaatsen: Al het licht komt tegelijk vrij en reken maar, dat als je dat kristal een tijdje licht hebt laten opvangen, je minstens je ogen kwijt bent, als al dat licht tegelijk vrij komt. waarschijnlijk nog wel een paar brandwonden ook.

Ze hadden het licht toch tot STILSTAND gebracht... ze lieten het niet 'eeuwig' binnen het kristal reflecteren.

[MewBie]

Volgens mij is licht oneindig in een kristal heen en weer laten gaan niet mogelijk, jullie zijn volgens mij ook nog vergeten rekening te houden met fe faseverschillen waardoor de ene puls verzwakt wordt en de ander juist weer versterkt.

Echt veel weet ik hier niet over, zover komt mn HAVO kennis niet helaas. maar in principe werkt het volgens mij net als geluid

[Verwijderd]

Ik heb gelezen in een boek van stephan hawkings dat licht stil staat in de waarnemings horizon van een zwart gaat. Daar is de aantrekkingskracht te groot om het licht weg te "vliegen" maar te klein om het terug in de kern van het zwarte gat te trekken.

[Verwijderd]

[quote]
Op zondag 09 juni 2002 22:17 schreef joker1977 het volgende:

[..]

a) Licht kan wel degelijk een 'kracht' dmv. impuls bij zich hebben, maar daar heb ik het niet eens over: De energie van het foton wordt opgeslagen in het kristal dmv. rooster-deformaties

b) Lees eens iets over laser-cooling of atoms. Je kunt zelfs deeltjes afremmen dmv. licht

c) De snelheid van licht ligt niet vast

d) Je vergelijking met een condensator gaat mank, die kan nl. ook geen oneindige energie storen en komt ook niet ineens vrij

Ik krijg sterk de indruk dat je de fysische kennis ontbeert over dit onderwerp. Lees maar eens wat boeken over materiaalkunde, defecten in metalen en quantummechina. Al deze onderwerpen hebben een raakvlak met dit specifieke onderwerp.
[/quot]

Als ligt geabsorbeerd wordt door bv een waterstof atoom dan wordt de elektron of neutron? die rond een proton draait bij de juiste golflengte in een hogere baan gebracht rond de proton. En valt dan weer terug met als gevolg : warmte.

[Verwijderd]

Op woensdag 12 juni 2002 13:12 schreef MBrulez het volgende:
Volgens mij is licht oneindig in een kristal heen en weer laten gaan niet mogelijk

Dat is ook niet mogelijk, het is ze juist gelukt om licht tot _stilstand_ te brengen.

[Verwijderd]

Licht volledig oneindig laten weerkaatsen is idd niet mogelijk. Waar het om gaat is dat het voor ons lijkt alsof het licht oneindig weerkaatst, binnen de tijdspanne waarin wij kijken. Als iets voor 300 jaar weerkaatst, dan is dat voor ons zo lang, dat wij er ons niets van aan hoeven te trekken. Bij alle practische gebruiksmogelijkheden die ik kan bedenken maakt een zo grote tijdsspanne al niets meer uit.

[FCA]

Op woensdag 12 juni 2002 15:22 schreef Capitol_Gee het volgende:


Als ligt geabsorbeerd wordt door bv een waterstof atoom dan wordt de elektron of neutron? die rond een proton draait bij de juiste golflengte in een hogere baan gebracht rond de proton. En valt dan weer terug met als gevolg : warmte.

Met als gevolg straling, in een willekeurige richting, waardoor het atoom netto een impuls van de laser afkrijgt.
Dat is het principe van laser-cooling, waar ik meen 4 jaar geleden een Nobel-prijs voor is uitgereikt.

[Verwijderd]

Even voor de duidelijkheid mensen: het is ze juist gelukt om het licht tot stilstand te brengen... en niet het eeuwig te laten weerkaatsen. Als het licht tot stilstand is gebracht in het kristal kan je het ook niet zien omdat de lichtstralen niet in je oog vallen. Ik weet niet precies wat je dan ziet, maar in ieder geval géén licht van het kristal. Je kan licht namelijk alleen waarnemen als het in je oog valt (waarvoor het dus een bepaalde snelheid moet hebben, wat het niet heeft als het stilstaat).