התשובה לשאלתך היא כן, בהחלט ניתן לכלוא אור בין שתי מראות. ההתקן כזה נקרא מהוד אופטי ויש לו שימושים רבים. בפרט, לייזרים מבוססים על מהוד אופטי - בין אם המהוד בנוי ממראות או מסיב אופטי או התקן מוליך למחצה.
תכונה מעניינת וחשובה של מהוד היא שהוא מאפשר רק לאור באורכי גל מסויימים להתקיים לאורך זמן. אור שאורך הגל שלו אינו כפולה שלמה של מחצית מגודל של המהוד יתאבך וידעך מהר מאד. בנוסף, החתך הרוחבי של אלומת האור יכול לקבל דפוסים שונים כתלות בצורת המהוד (ראו תמונה).


דפוסים שונים של החתך הרוחבי של אלומת האור כתלות בצורת המהוד. התמונה לקוחה מויקיפדיה.

כמובן, אף מראה אינה מושלמת, ועם כל החזרה של האור מהדפנות חלק מעוצמת האור אובדת. אולם, במהוד איכותי האור יכול לעבור מיליארדי החזרות לפני שעוצמתו תדעך באופן משמעותי.

מאת: אמיל וייס
המחלקה לפיזיקה של חומר מעובה
מכון ויצמן למדע

הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.

2 תגובות

  • אחד העם

    הערות

    מהוד אופטיהאור הוא גל אלקטרומגנטי באורך גל קצר מאוד .כאשר מדברים על מהוד יש להבין כי הוא למעשה פילטר . כלומר זהו אלמנט סלקטיבי לאורך גל ספציפי או הרמוניות של אותו גל. מהן הרמוניות אלו הן כפולת תדרים של אותו אורך גל. מדוע חשוב להדגיש זאת. כי בכדי שתתרחש החזרה ללא התאבכות כבלייזר נדרש החזרה בכפולות שלמות של אורך גל, נתעלם לרגע מהעירור של תופעת הלזירה. לכן לכל מהוד יש תדר יסודי שנקבע לפי מימד האורך שלו שהנו אורך גל שלם. ומכאן שמהוד תיבה כמתואר ייתן מענה לגל יסודי והרמוניות שלו. על מנת שתופעה של אור כלוא (גל עומד) תתרחש המערכת חייבת להיות ללא הפסדים . כלומר תווך המהוד ומשטחי ההחזרה חייבים להיות ללא הפסדים. לכן אם מדובר על מהוד תיבה כמתואר חלל המהוד יהיה בוואקום ומשטחי ההחזרה תיאורטיים ללא הפסדים. במהודים כשל הרובי לייזר או מוליך למחצה או סיב יהיו תמיד הפסדים. האור הוא חלקיק וגם גל (פוטון) ולכן לפי פלנק יש לו תנע. התנע של החלקיק הפוגע בתווח יותר רעידות בגביש (פונונים) שאלו מתבטאים בחום. אלו מגדירים מקדם טיב של מהוד. ככל שזה גבוה יותר הדעיכה איטית יותר. המודים בחתך התמונה הם האופנים האלקטרומגנטיים של מוד העירור.

  • שלום וינברג

    פרפטום מובילה

    לפי הכתבה, אם המראות יהיו מושלמות ואורך הגל מדויק, תהיה החזרה לנצח.
    האם אין זה פרפטום מובילה ?