Confusión sobre la onda estacionaria

Question

Hace tiempo aprendí la propiedad de la onda estacionaria en un proyecto de licenciatura. De mi texto, dos ondas opuestas que se propagan se suman a una onda con el nodo que permanece en su lugar mi amplitud es oscilante en el tiempo como

$$\cos(kx + \omega t) + \cos(-kx + \omega t) = 2\cos(\omega t)\cos(kx)$$

Vi un experimento con el uso de una cuerda con un extremo está oscilando a una frecuencia finita ( $\omega/2\pi \sim 100 \ \text{Hz}$ ), se ve claramente la onda estacionaria.

Y leí un material sobre el uso de dos láseres contrapropagados para crear la onda estacionaria en el espacio. Si eso se implementa, ¿veremos realmente la onda estacionaria o no? Me confunde porque la frecuencia del láser es muy alta, el término de oscilación $\cos(\omega t)$ se promedia para que sea cero en esa alta frecuencia. Entonces, ¿cómo podemos realmente crear una onda estacionaria con láser como se afirma en alguna literatura?

Answer 1

Las ondas estacionarias se crean habitualmente en las cavidades láser. Según tengo entendido, se demostraron utilizando "un patrón evaporado en una película metálica delgada en un ángulo pequeño en la cavidad del láser" ( https://books.google.com/books? id=v1v0BwAAQBAJ&pg=PA19&lpg=PA19&dq=%22Confirmación+experimental+de+su%22&source=bl&ots=MMZmJP0cVb&sig=ZvLDXbLHTEwyswPeXUe3wCYiX- c&hl=es&sa=X&ved=0ahUKEwj1lrz_-PbPAhVIWSYKHQCDAmoQ6AEITDAI#v=onepage&q=%22Experimental%20Confirmación%20de%20Standing%22&f=false ), pero no tengo acceso a este artículo. Si tuviera que especular, pensaría que se colocó una película metálica muy fina en un interferómetro Fabry-Perot con un pequeño ángulo respecto al eje. El patrón de evaporación en la película dependería de la intensidad local media del campo eléctrico. Debido al pequeño ángulo, el periodo de este patrón podría ser significativamente mayor que la longitud de onda de la luz.

Answer 2

No todas las ondas estacionarias son necesariamente observables físicamente (o audibles), y tienes razón con respecto a la interferencia de la luz láser no podrías observar la onda estacionaria, al menos a simple vista.

Planos ópticos se basan en el principio de las ondas estacionarias, y en este caso se puede ver el resultado de la interferencia de la luz como un patrón visible.