/ Forside / Karriere / Uddannelse / Højere uddannelser / Nyhedsindlæg
Login
Glemt dit kodeord?
Brugernavn

Kodeord


Reklame
Top 10 brugere
Højere uddannelser
#NavnPoint
Nordsted1 1588
erling_l 1224
ans 1150
dova 895
gert_h 800
molokyle 661
creamygirl 610
berpox 610
jomfruane 570
10  3773 570
Laser
Fra : Torben Frandsen


Dato : 29-09-02 14:16

Hej alle

Når man betragter en overflade som bliver belyst med laser, kan man rundt om
lysprikken se en masse små prikker som bevæger sig omkring. Jeg har desværre
glemt at bemærke om deres bevægelse altid er ens. Hvad er det man ser?

Torben



 
 
Sven Nielsen (29-09-2002)
Kommentar
Fra : Sven Nielsen


Dato : 29-09-02 22:00

In article <3d96fdc3$0$32529$edfadb0f@dspool01.news.tele.dk>,
tf@remove.belman.dk says...

> Når man betragter en overflade som bliver belyst med laser, kan man rundt om
> lysprikken se en masse små prikker som bevæger sig omkring. Jeg har desværre
> glemt at bemærke om deres bevægelse altid er ens. Hvad er det man ser?

Sjovt du nævner det fænomen, for det har også altid fascineret mig.

Fænomenet hedder "speckles." Det kan vel ca. oversættes med pletter. Der
er måske nogen der kender en bedre dansk betegnelse. Lad os kalde det
speckler, -erne; indtil videre.

Selv om jeg faktisk er uddannet fysiker og astronom, forstår jeg egentlig
ikke helt hvad pletterne skyldes. Men det er i hvert fald et slags
interferensfænomen. Det skyldes sandsynligvis lufturo kombineret med at
vi har en lille pupilåbning. Jeg har set hos en optiker, at det blev
brugt til en slags synstest. Alt efter specklernes bevægelse kunne man
afgøre hvilken slags synsfejl man har. Det ved jeg faktisk heller ikke
hvordan virker, men det passede nogenlunde på mine øjne, der skal have en
astigmatisk samlelinse foran for at fungere bedst.

I observationel astronomi er der noget, der hedder "speckle
interferometry." Det går kort fortalt ud på, at man tager en række
billeder af specklerne fra en stjerne, og så kan man ved hjælp af nogle
avancerede beregninger få et optimalt skarpt billede frem.

http://scienceworld.wolfram.com/physics/SpeckleInterferometry.html

Peter Jensen (30-09-2002)
Kommentar
Fra : Peter Jensen


Dato : 30-09-02 08:32

Torben Frandsen wrote:

> Når man betragter en overflade som bliver belyst med laser, kan man
> rundt om lysprikken se en masse små prikker som bevæger sig omkring.
> Jeg har desværre glemt at bemærke om deres bevægelse altid er ens.
> Hvad er det man ser?

Det kræver en lidt dybere forståelse for optik og lasere, for at forstå det.
Den egentlige forklaring kan udledes ud fra maxwell's ligninger.

Den forklaring jeg fik involverer et fænomen kaldet modes. En mode er et
udbredelsesmønster for lyset i en lysleder. En fiber kan være multimode
eller single mode. Forskellen burde være indlysende. Ved multimode vil der
altid være nogle punkter hvor forskellige mønstre forstærker eller udligner
hinanden (interferens).

Grunden til at pletterne bevæger sig er at laseren hele tiden bliver
flyttet, så afstanden til målet ændrer sig. Det vil derfor være et andet
inteferensmønster der optræder. Ændringerne sker så hurtigt at prikkerne ser
ud til at bevæge sig meget hurtigt rundt.

Håber det er forklaring nok ... Mode fænomenet var et ret vigtigt punkt i
mit pensum, og det tager nogle gange lang tid at forstå det.

--
PeKaJe



Sven Nielsen (30-09-2002)
Kommentar
Fra : Sven Nielsen


Dato : 30-09-02 09:14

On Mon, 30 Sep 2002 09:32:13 +0200, "Peter Jensen"
<pekaje_at_gmx_dot_net@read_it.invalid> wrote:

>Den forklaring jeg fik involverer et fænomen kaldet modes. En mode er et
>udbredelsesmønster for lyset i en lysleder. En fiber kan være multimode
>eller single mode. Forskellen burde være indlysende. Ved multimode vil der
>altid være nogle punkter hvor forskellige mønstre forstærker eller udligner
>hinanden (interferens).
>
>Grunden til at pletterne bevæger sig er at laseren hele tiden bliver
>flyttet, så afstanden til målet ændrer sig. Det vil derfor være et andet
>inteferensmønster der optræder. Ændringerne sker så hurtigt at prikkerne ser
>ud til at bevæge sig meget hurtigt rundt.

Den forklaring tror jeg ikke holder.

1) Du begynder at snakke om fibre. Fænomenet har ikke noget med (lys-)
fibre at gøre. Det kommer (også) når du tager en almindelig gaslaser
og lyser på noget mat metal.

2) Som sagt forstår jeg ikke helt speckles fænomenet. Men jeg ved godt
hvad modes er, og det er ikke det. Modes har meget med "stående
bølger" at gøre.

3) Du kommer med en antagelse om at "laseren hele tiden bliver
flyttet." Hvem siger den gør det? Det holder ikke.

Måske er det et helt andet fænomen du har forklaret om?

Med venlig hilsen Sven.

"Creation as literally depicted in Genesis is indeed supported by
faith and needs to be, since it is not supported by anything else.
Evolution, on the other hand, is supported by evidence."
(Richard Dawkins)

Peter Jensen (30-09-2002)
Kommentar
Fra : Peter Jensen


Dato : 30-09-02 11:35

Sven Nielsen wrote:

>> Den forklaring jeg fik involverer et fænomen kaldet modes. En mode
>> er et udbredelsesmønster for lyset i en lysleder. En fiber kan være
>> multimode eller single mode. Forskellen burde være indlysende. Ved
>> multimode vil der altid være nogle punkter hvor forskellige mønstre
>> forstærker eller udligner hinanden (interferens).
>>
>> Grunden til at pletterne bevæger sig er at laseren hele tiden bliver
>> flyttet, så afstanden til målet ændrer sig. Det vil derfor være et
>> andet inteferensmønster der optræder. Ændringerne sker så hurtigt at
>> prikkerne ser ud til at bevæge sig meget hurtigt rundt.
>
> Den forklaring tror jeg ikke holder.
>
> 1) Du begynder at snakke om fibre. Fænomenet har ikke noget med (lys-)
> fibre at gøre. Det kommer (også) når du tager en almindelig gaslaser
> og lyser på noget mat metal.

Tænk over det ... Det glas, som leder lyset ud af laseren er *også* en
lysleder. Rent faktisk vil det være en multimode fiber for de fleste
bølgelængder, pga. opbygningen. Noget andet er så at alle lasere laver
multimode lys. Det kan ikke undgås pga. den specielle fysik i laseren.

Hvis man ønsker single mode laserlys, så skal man sende lyset igennem et
mode filter. Det består typisk af en halv kilometer single mode fiber (OK,
mindre kan nok gøre det, men det var det jeg brugte i mine forsøg).

> 2) Som sagt forstår jeg ikke helt speckles fænomenet. Men jeg ved godt
> hvad modes er, og det er ikke det. Modes har meget med "stående
> bølger" at gøre.

Nope. Det har bla. noget at gøre mod hvor skarpt bølgefronten rammer
overgangen mellem to medier med forskellige brydningsindekser. De højere
ordens modes rammer typisk kanten skarpere, og har derfor også lettere ved
at forsvinde ud af fiberen.

Der burde helst ikke være stående bølger i lyslederen ...

> 3) Du kommer med en antagelse om at "laseren hele tiden bliver
> flyttet." Hvem siger den gør det? Det holder ikke.

Kan du holde en laser helt stille? Jeg snakker inden for en enkelt
bølgelængde. Selv hvis du kan, så vil turbulens i luften give mikroskopiske
forskelle i afstanden hen til målet. Når denne afstand ændres vil
interferenspunkterne forekomme andre steder.

> Måske er det et helt andet fænomen du har forklaret om?

Jeg har forklaret speclefænomenet i lasere, som det står beskrevet i min
optikbog og som jeg fik det forklaret i sin tid (ca. et års tid siden).

--
PeKaJe



Ulrik Smed (30-09-2002)
Kommentar
Fra : Ulrik Smed


Dato : 30-09-02 17:23

In article <3d9828e1$0$52195$edfadb0f@dspool01.news.tele.dk>,
Peter Jensen <pekaje_at_gmx_dot_net@read_it.invalid> wrote:

> Jeg har forklaret speclefænomenet i lasere, som det står beskrevet i min
> optikbog og som jeg fik det forklaret i sin tid (ca. et års tid siden).

På et tidspunkt tænkte jeg på om det er de enkelte modtagerceller
i øjnene man ser, pga. interferensfænomener... ved ikke om den
holder det mindste, kan godt se den er lidt usandsynlig.

--
Ulrik Smed, Denmark, Aarhus
e-mail: ulsm@post1.tele.dk

Sven Nielsen (30-09-2002)
Kommentar
Fra : Sven Nielsen


Dato : 30-09-02 22:46

In article <3d9828e1$0$52195$edfadb0f@dspool01.news.tele.dk>,
pekaje_at_gmx_dot_net@read_it.invalid says...

> Tænk over det ... Det glas, som leder lyset ud af laseren er *også* en
> lysleder. Rent faktisk vil det være en multimode fiber for de fleste
> bølgelængder, pga. opbygningen. Noget andet er så at alle lasere laver
> multimode lys. Det kan ikke undgås pga. den specielle fysik i laseren.

Jeg mener at de lasere jeg har set på IFA (Århus Universitet) lukker lys
ud gennem et halvgennemsigtigt spejl.

> Der burde helst ikke være stående bølger i lyslederen ...

Nej, selvfølgelig ikke. Jeg tænker på modes i en kavitet / optisk
resonator og modes i en fiber er noget lidt andet. Jeg har kun lært meget
lidt om fibre, må jeg indrømme.

> Kan du holde en laser helt stille? Jeg snakker inden for en enkelt
> bølgelængde. Selv hvis du kan, så vil turbulens i luften give mikroskopiske
> forskelle i afstanden hen til målet. Når denne afstand ændres vil
> interferenspunkterne forekomme andre steder.

Nu står jeg jo ikke og holder laseren - den er spændt fast til noget
solidt og tungt. Skal du f.eks. lave holografiske optagelser, skal den
dæleme stå stille, ellers får du ikke noget på filmen. Jeg tror mere på
lufturo.

> Jeg har forklaret speclefænomenet i lasere, som det står beskrevet i min
> optikbog og som jeg fik det forklaret i sin tid (ca. et års tid siden).

Hvad bog har du? Jeg har læst to optikbøger i mit fysikstudie: Guenther,
"Modern Optics" og Miloni/Eberly, "Lasers." Sidstnævnte har jeg godt nok
solgt videre, da det var en ret hæftig investering til ca. 700 kr. Den
førstnævnte har jeg endnu, og nu hvor jeg har hentet dem frem ser jeg, at
der faktisk står midt på side 430:

"Coherent light that travels different optical path lenghts will
interfere and produce an image with intensity variations called speckle.
The intensity variations depend on the atmospheric path and/or the
surface roughness of the object. The speckle noise is often completely
random and can be smoothed only by averaging statistically independent
samples of the image."

Det synes jeg faktisk stemmer med det, jeg tidligere har sagt: 1) Skyldes
luften. 2) Kræver en mat/ru overflade. Der står så ikke noget om
pupilåbningen, så der tager jeg måske fejl.

Med venlig hilsen Sven.

Peter Jensen (30-09-2002)
Kommentar
Fra : Peter Jensen


Dato : 30-09-02 23:48

Sven Nielsen wrote:

> Jeg mener at de lasere jeg har set på IFA (Århus Universitet) lukker
> lys ud gennem et halvgennemsigtigt spejl.

Betyder intet. Modes forekommer stadig. Jeg mener at have læst at alle
"coherent light sources" har fænomenet.

>> Der burde helst ikke være stående bølger i lyslederen ...
>
> Nej, selvfølgelig ikke. Jeg tænker på modes i en kavitet / optisk
> resonator og modes i en fiber er noget lidt andet.

Det kan man vist godt sige ...

> Jeg har kun lært
> meget lidt om fibre, må jeg indrømme.

Samme her. Jeg havde kun faget i et halvt år.

>> Kan du holde en laser helt stille? Jeg snakker inden for en enkelt
>> bølgelængde. Selv hvis du kan, så vil turbulens i luften give
>> mikroskopiske forskelle i afstanden hen til målet. Når denne afstand
>> ændres vil interferenspunkterne forekomme andre steder.
>
> Nu står jeg jo ikke og holder laseren - den er spændt fast til noget
> solidt og tungt. Skal du f.eks. lave holografiske optagelser, skal den
> dæleme stå stille, ellers får du ikke noget på filmen.

Jeg tror ikke at OP havde spændt laseren særligt godt fast til noget ...

Det fremgår i hvert fald ikke særligt tydeligt.

> Jeg tror mere
> på lufturo.

Det er nok også det der har mest at sige for længden af lysets vej.

>> Jeg har forklaret speclefænomenet i lasere, som det står beskrevet i
>> min optikbog og som jeg fik det forklaret i sin tid (ca. et års tid
>> siden).
>
> Hvad bog har du? Jeg har læst to optikbøger i mit fysikstudie:
Guenther,
> "Modern Optics" og Miloni/Eberly, "Lasers."

Gerd Keiser, "Optical Fiber Communications".

> Sidstnævnte har jeg godt
> nok solgt videre, da det var en ret hæftig investering til ca. 700
> kr.

565 kr. for min ... Den er dog prisen værd.

> Den førstnævnte har jeg endnu, og nu hvor jeg har hentet dem frem
> ser jeg, at der faktisk står midt på side 430:
>
> "Coherent light that travels different optical path lenghts will
> interfere and produce an image with intensity variations called
> speckle. The intensity variations depend on the atmospheric path
> and/or the surface roughness of the object. The speckle noise is
> often completely random and can be smoothed only by averaging
> statistically independent samples of the image."

I min bog bliver fænomenet beskrevet som mode interferens. Afsnittet er
dog for stort til at jeg har lyst til at citere. Spørgsmålet er om ikke
det er det samme vi mener, men bare forklarer det på forskellige måder.

> Det synes jeg faktisk stemmer med det, jeg tidligere har sagt: 1)
> Skyldes luften. 2) Kræver en mat/ru overflade. Der står så ikke noget
> om pupilåbningen, så der tager jeg måske fejl.

1) Det kan vi hurtigt blive enige om. Hvorfor det forholder sig sådan er
vi vist ikke helt enige om.

2) Det kan jeg ikke umiddelbart kunne udtale mig om.

--
PeKaJe



Sven Nielsen (01-10-2002)
Kommentar
Fra : Sven Nielsen


Dato : 01-10-02 10:19

On Tue, 1 Oct 2002 00:47:48 +0200, "Peter Jensen"
<jdogh001@sneakemail.com> wrote:


>I min bog bliver fænomenet beskrevet som mode interferens. Afsnittet er
>dog for stort til at jeg har lyst til at citere. Spørgsmålet er om ikke
>det er det samme vi mener, men bare forklarer det på forskellige måder.

Jeg tror vi begge har ret, for vi taler om to forskellige måder at
lave specklerne på. Jeg kendte kun til den måde med at belyse en ru
overflade med cohærent lys og ikke til den måde med fibre.

Kig på nedenstående side. Det forklarer alt!

http://www.vad1.com/photo/stock/a8-31.html

Med venlig hilsen Sven.

"Creation as literally depicted in Genesis is indeed supported by
faith and needs to be, since it is not supported by anything else.
Evolution, on the other hand, is supported by evidence."
(Richard Dawkins)

Peter Jensen (01-10-2002)
Kommentar
Fra : Peter Jensen


Dato : 01-10-02 14:15

Sven Nielsen wrote:

> Jeg tror vi begge har ret, for vi taler om to forskellige måder at
> lave specklerne på. Jeg kendte kun til den måde med at belyse en ru
> overflade med cohærent lys og ikke til den måde med fibre.
>
> Kig på nedenstående side. Det forklarer alt!
>
> http://www.vad1.com/photo/stock/a8-31.html

Ja! Det forklarer alt.

Jeg kendte så ikke til den anden måde, hvilket forklarer hvorfor vi snakker
forbi hinanden ...

Nå. Så er det i det mindste afgjort.

Mvh.
Peter Jensen
--
PeKaJe



T. Liljeberg (03-10-2002)
Kommentar
Fra : T. Liljeberg


Dato : 03-10-02 18:03

On Mon, 30 Sep 2002 12:35:05 +0200, "Peter Jensen"
<pekaje_at_gmx_dot_net@read_it.invalid> wrote:

>Sven Nielsen wrote:
>
>> Den forklaring tror jeg ikke holder.
>>
>> 1) Du begynder at snakke om fibre. Fænomenet har ikke noget med (lys-)
>> fibre at gøre. Det kommer (også) når du tager en almindelig gaslaser
>> og lyser på noget mat metal.
>
>Tænk over det ... Det glas, som leder lyset ud af laseren er *også* en
>lysleder.

Og hvis det glas, der leder lyset ud af laseren er et
halvgennemsigtigt spejl, og kaviteten er formet af en gas-tube og
free-space bulk optik?

>Rent faktisk vil det være en multimode fiber for de fleste
>bølgelængder, pga. opbygningen. Noget andet er så at alle lasere laver
>multimode lys. Det kan ikke undgås pga. den specielle fysik i laseren.

Nej, ikke alle lasere laver multimode lys. Jeg kender specielt til
halvlederlasere, og til fiberoptisk kommunikation er det typisk
single-mode lasere man benytter.

>Hvis man ønsker single mode laserlys, så skal man sende lyset igennem et
>mode filter.

Eller laseren er designet, så den genererer singlemode lys.

>> 2) Som sagt forstår jeg ikke helt speckles fænomenet. Men jeg ved godt
>> hvad modes er, og det er ikke det. Modes har meget med "stående
>> bølger" at gøre.
>
>Nope. Det har bla. noget at gøre mod hvor skarpt bølgefronten rammer
>overgangen mellem to medier med forskellige brydningsindekser. De højere
>ordens modes rammer typisk kanten skarpere, og har derfor også lettere ved
>at forsvinde ud af fiberen.

Stråle-billedet kan være meget pædagogisk, men modes fremkommer som
løsning til Maxwells ligninger. Transverse bølgetyper (modes) i f.eks.
fibre handler om stående transverse bølger.

>Der burde helst ikke være stående bølger i lyslederen ...

Der burde helst være en. Nemlig den, der netop fylder hele diameteren
af fiberen, for nu at sige det lidt populært og upræcist.

>> 3) Du kommer med en antagelse om at "laseren hele tiden bliver
>> flyttet." Hvem siger den gør det? Det holder ikke.
>
>Kan du holde en laser helt stille?

Forhåbentlig. Mange laboratorieeksperimenter forudsætter at laseren
ikke flytter sig.

>Jeg snakker inden for en enkelt
>bølgelængde. Selv hvis du kan, så vil turbulens i luften give mikroskopiske
>forskelle i afstanden hen til målet. Når denne afstand ændres vil
>interferenspunkterne forekomme andre steder.

Nu er vi vist mere på rette spor.

Tom

--
Faber quisque fortunae suae.
- Appius Claudius

Carsten Svaneborg (01-10-2002)
Kommentar
Fra : Carsten Svaneborg


Dato : 01-10-02 11:48

Torben Frandsen wrote:
> Når man betragter en overflade som bliver belyst med laser, kan man rundt
> om lysprikken se en masse små prikker som bevæger sig omkring.

Det er forklaret andetsted, men man kan bruge dette til at måle størrelsen
af molekyler.

Hvis man f.eks. skinner en laser på et glas vand med en lille smule mælk
i, og så måler hvordan lyset blinker i forskellige retninger til den
indkommende laserstråle, så kan man fra dette udregne størrelsen på de
proteiner der er i mælken. (letmælk! Sødmælk har massere af fedt dråber).

Teknikken kaldes dynamisk lysspredning, det interessante er at
man kan måle størrelsen af molekyler, ogsp selvom de er mindrer end
bølgelængden af lyset.

--
Mvh. Carsten Svaneborg
http://www.softwarepatenter.dk where you do not
want to go in the future!

Søg
Reklame
Statistik
Spørgsmål : 177554
Tips : 31968
Nyheder : 719565
Indlæg : 6408852
Brugere : 218888

Månedens bedste
Årets bedste
Sidste års bedste