有沒有反向的光波來抵消光？

01-28

看見了主動降噪耳機的原理，是產生一個反相的波來抵消噪音波。
光也算是一種波吧，那麼對於一種光，會不會存在一種反相的光波，可以讓光消失？

先說說主動降噪耳機。

環境雜訊的頻率一般偏低，以343Hz的人聲為例，波長在1m左右，遠遠大於人耳的尺度，因此人耳道中可不考慮聲音的波動性，將其作為一個壓力場來看待。因此可以通過施加反相的壓力場將聲音抵消。

而可見光波波長不足1微米，因此同樣原理的「消噪」只能在納米級別的空間內實現，沒有什麼實際意義。

事實上對於長波電磁波，法拉弟籠也可以看成是感應電荷提供了反相電磁場，將原有的電磁波抵消。

存在，就是大家說的干涉相消，但是實際上很難做到。

兩束光要想發生干涉現象，要求波長（顏色）一樣

但是我們看到的光，即使是單色光，也不是完全「單色」的，因為發光的時候總會有各種各樣的增寬效應，讓同樣光源發出的光波長不一樣：

原子從一個能級躍遷到另一個較低的能級會發出能量等於這兩個能級差的光子，但是由於

1.原子能級的能量是不確定的（不確定原理，這樣產生的增寬叫自然增寬）

或者2.原子的運動狀態不同（碰撞增寬和多普勒增寬）

這樣就會造成發出的光子能量有微小的差別，也即波長有微小的差別

由於光速太大，可見光的波長太短，即使是專門產生單色光的激光器，相干長度也只能做到幾十厘米，也就是說相干時間只有10^-8秒這個量級……如果兩束光發出來的時間間隔超過這個時間，那即使是同一個光源發出的，也不能保證波長差足夠小，滿足干涉（產生明顯干涉現象）的條件了。

所以實際中要想做到像消聲耳機一樣消各種來源波長成分亂七八糟的光，還是非常非常非常非常非常非常非常難的……

具體名詞解釋什麼的還是看相關專業資料吧，我也就是知道個皮毛，估計是解釋不清的= =

同向傳播的兩列反相光的相消涉及光場的暫態到穩態過程，可以實現同向相消但是尺度範圍比較小，你的想法也完全可以實現，而且已經實現了。比如邁克爾遜干涉儀：（注意反相和反向，反向是傳播方向相反，反相是相位相反）

反向傳播的兩列波的也可以瞬間相消（在波峰波谷相遇的瞬間），這涉及到電場能和磁場能的轉化。因為光波並非完全跟聲波一樣，光波同時具有電矢量和磁矢量，所以考慮相消要全部計算在內。總之，結論是相消是可以做到的，但比一般的波干涉相消要複雜一些。更詳細的反相光相消的討論可以搜索早年趙凱華老師寫過的一篇文章，叫《波疊加時的能量佯謬》。

答案是：有。光波也是一種波，也存在相干現象，兩束相反方向的光波會產生駐波，有波峰和波谷，波谷位置就是你要的消光位置。

首先糾正一個說法，降噪所使用的原理是反相而非反向，是利用波在周期內部的對稱性，製造出一個振幅相同，但相位相反的波動，以實現相互的抵消。

主動降噪耳機的關鍵環節，就是反相波的產生，這個在技術上並沒有太大問題。聲波本質是機械振動，而且人耳的聽力範圍也有限（20Hz~20kHz），在這個頻率範圍中，不管耳機還是音箱，已經能夠比較好的產生降噪所需的波動，從而實現相消。

至於光的降噪，思路上也是大體相同的，但區別在於可見光的頻率要高得多（數百THz），而且其本質是電磁波，指向性要比聲波更強，要產生可實現反相相消的光波，目前恐怕還比較難。

但是，干涉的原理也可以運用到這裡來，例如鏡頭上的增透/增反膜，利用反射產生的光程差，使得同一束光分成相位相同/相反的光，從而實現對特定頻率光強的控制。這個原理被廣泛的使用到各種光學應用上，只不過這和主動降噪耳機相比，在機制上就不那麼"主動"了。

鏡頭上的增透膜就是應用干涉相消的原理

很多啊，小到相機鏡頭上的鍍膜，大到隱形飛機的塗料層，都是這個原理。