Парадокс узкополосного фильтра

Парадокс узкополосного фильтра

Сообщение Гость » Пн янв 20, 2020 9:50 am

Парадокс узкополосного фильтра. Лазер испускает короткий импульс света, т.н. волновой пакет, ограниченный в пространстве. На каком-то расстоянии от лазера находится детектор излучения, который обнаруживает волновой пакет. Детектор – довольно чувствительный, он может обнаружить начало волнового пакета, даже еще пока максимум амплитуды пакета не достиг детектора. Волновой пакет ограничен в пространстве, значит, спектр его имеет некоторую ширину. Чем короче пакет в пространстве, тем шире его спектр. Детектор может обнаружить пакет не раньше, чем начало пакета его достигнет, или не раньше, чем свет от лазера дойдет до детектора.

Теперь мы на пути пакета между лазером и детектором поставим узкополосный фильтр, который вырежет из спектра пакета одну очень узкую линию. Понятно, что амплитуда пакета будет меньше, т.к. наш фильтр будет пропускать только ту часть энергии пакета, которая попадает в полосу пропускания фильтра. Однако спектр пакета после прохождения фильтра будет более узким, и пакет окажется растянутым в пространстве. В пределе пакет после фильтра будет похож на гармоническую функцию, которая в пространстве не ограничена, правда через фильтр с нулевой шириной полосы сможет пройти только нулевая энергия пакета, поэтому мы ограничимся очень узкой, но не нулевой полосой пропускания фильтра.
Мы видим, что начало отфильтрованного пакета может достичь детектора раньше, чем долетел бы не отфильтрованный исходный пакет. А мы помним, что наш детектор – очень чувствительный. Это значит, что мы можем обнаружить пакет раньше, чем свет от лазера дошел бы до нашего детектора в отсутствии фильтра. Значит ли это, что, мы могли бы передавать информацию быстрее скорости света? Как разрешить это противоречие?
Вложения
wave.jpg
wave.jpg (23.57 КБ) Просмотров: 6356
Гость
 

Вернуться в Физика



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1