¿Pulso corto de luz monocromática?

Question

(Potencialmente conectado a esta pregunta, pero no podía encontrar la respuesta a mi pregunta en particular.)

La extensión de frecuencia y tiempo de duración de un pulso están relacionadas por:

$$ \Delta \omega \Delta t \approx 2 \pi, $$

a partir de la cual perfectamente radiación monocromática ($\Delta \omega$ = 0) requeriría de un infinito "pulso", $\Delta t \rightarrow \infty$.

Ahora: vamos a pensar (bloqueado) CW láser, que emite una frecuencia estable con una anchura de línea de ~10s de kHz. En realidad vamos incluso asumir 0 anchura de línea, vamos a suponer que es ideal.

Tengo un obturador (o algún otro tipo de interruptor) en la trayectoria del haz, que se enciende y luego se APAGA en un lapso muy corto de tiempo (100 µs). Debido a la duración limitada del pulso, ahora tengo una propagación en frecuencias, siguiendo las transformadas de Fourier de las relaciones.

Así que hay fotones con un poco más y un poco menos de energía que originalmente. Cómo? ¿Cuál es la interacción que permite la reorganización de la energía?

Answer 1

Un obturador para una fuente de luz es una especie de generador de campo inverso, que resulta en la oscilación eléctrica nula cuando bloquea la luz. Lógicamente, esto significa que el obturador es una especie de fuente de radiación secundaria, y aunque el láser es continuo, su obturador es la adición de un montón de tiempo de radiación secundaria.

Answer 2

Bueno, cuando usted trae fotones en la pregunta, también deben traer la mecánica cuántica. El obturador limita la posición del fotón, introduciendo incertidumbre en su momento [equivalente, energía]. Tenga en cuenta que esto es solo $\hbar$ veces su declaración original.