LINUX.ORG.RU
ФорумTalks

консервированный свет

 , ,


0

1

1. строим ящик, внутренние грани которого покрыты самым отражающим из доступных нам веществ (короче, зеркала). одна из граней — крышка

2. открываем крышку, светим в ящик лазером, закрываем крышку.

понятно, что светить надо под самым оптимальным углом — чтоб отраженный свет не долетел до крышки, пока мы ее закрываем, ну и размеры ящика тоже расчитываем, чтобы успеть вытащить лазер и закрыть

3. ящик в космосе, в ящике космический вакуум.

вопрос: сохранится ли в такой конструкции свет навсегда, или через какое-то время остановится, или вообще потухнет?


В идеальной вселенной - сохранится, что ему будет. В реальной - затухнет, т.к. поглощение будет при каждом отражении.

Алзо, ящик не нужен. обычный рубиновый лазер с плоскопараллельными зеркалами в резонаторе. Только обоими 100% отражающими. Инициируем и вдоль оптической оси - вечная стоячая волна.

atrus ★★★★★
()
Последнее исправление: atrus (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от atrus

написал про ящик, на случай если ответят: идеально параллельно плоскости не расположишь, свет рано или поздно выпрыгнет.

затухнет, в том смысле, что фотоны остановятся и аннигилируют?

gistart
() автор топика

Брось фонарик в термос и проверь:)
К сожалению твой ящик всё равно будет поглощать часть энергии и рассеивать её внешней стороной.

Stahl ★★☆
()
Ответ на: комментарий от gistart

затухнет, в том смысле, что фотоны остановятся и аннигилируют?

Поглотятся веществом стенок, превратившись в тепло.

atrus ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от gistart

Фотоны не отражаются. Они поглощаются зеркалом и это приводит к эмиссии (или как там правильно) другого фотона отражателем.

Stahl ★★☆
()

Идеал недостижим

вопрос: сохранится ли в такой конструкции свет навсегда, или через какое-то время остановится, или вообще потухнет?

В идеальных (читай: теоретических) условиях сохранится. Реально затухнет.

Camel ★★★★★
()

внутренние грани которого покрыты самым отражающим из доступных нам веществ

В этом и кроется подвох. В настоящий момент нам не доступны вещества, которые отражают свет на 100%, поэтому хоть самое маленькое, но затухание будет, а значит рано или поздно свет исчезнет. Если рассматривать идеальную вселенную или допустить, что такие материалы когда-нибудь будут созданы, то свет будет вечно отражаться, пока кто-нибудь не откроет ящик.

KivApple ★★★★★
()

Это, если я ничего не путаю, похоже на модель абслютно чёрного тела. Там надо было взять сферу с внутренним зеркальным покрытием и пробурить в ней дырочку. Если снаружи смотреть на эту дырочку, то она будет абсолютно чёрной.

CARS ★★★★
()
Ответ на: комментарий от dk-

Главное потом открывать осторожно. Не направлять горлышко термоса в лицо.

four_str_sam
()

Спасибо за ответы) Так и знал что лор для такого — самое правильное место)

Осталось уточнить последнее, «затухнет» будет выглядеть так: последний движущийся фотон долетит до зеркала, но его энергии не хватит, чтобы «выбить» из того зеркала очередной фотон.

Верно?

Кстати, а будет ли наблюдаться замедление при потере энергии? Или свет замедляется только средой, через которую он распространяется?

gistart
() автор топика

Когда-нибудь свет попадет в угол или ребро

Lordwind ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от CARS

Там надо было взять сферу с внутренним зеркальным покрытием и пробурить в ней дырочку

Эм, как раз для абсолютно чёрного тела стенки-то лучше почернее...

true_admin ★★★★★
()

покрыты самым отражающим из доступных нам веществ

Почитай почему металлические поверхности отражают свет, и почему абсолютно эффективные отражающие поверхности невозможны.

morse ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от gistart

Или свет замедляется только средой

«Замедление» вызвано тем, что между поглощением одного фотона и испусканием другого проходит какое то время

Satou ★★★★
()
Ответ на: комментарий от KivApple

я понимаю, что энергия будет теряться, но:

больше ли скорость потери энергии скорости старения вселенной? если мы возьмем натурально клевый отражатель, что случится раньше: тепловая смерть (схлопываение, etc) вселенной или затухание света в такой системе?

gistart
() автор топика
Ответ на: комментарий от gistart

Осталось уточнить последнее, «затухнет» будет выглядеть так

Последний фотон уйдёт вглубь вещества зеркала и его энергия потратится на то чтобы ещё немного раскачать атомы зеркала, превратившись в их внутреннюю энергию. Позднее он вернётся в виде нескольких фотонов инфракрасного диапазона. Возможно внутрь ящика, возможно наружу.

Кстати, а будет ли наблюдаться замедление при потере энергии?

Нет. Интенсивность будет падать до нуля. Можешь поставить опыт сам. Поставь два зеркала под углом, чтобы видеть бесконечные отражения зеркала в зеркале. В самой глубине ты увидишь, как всё уходит в темноту, а не в красное смещение. :)

atrus ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от gistart

Или свет замедляется только средой, через которую он распространяется?

Да. Если отражатели у тебя не слишком хитрые.

mandala ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от gistart

больше ли скорость потери энергии скорости старения вселенной?

На любом реальном материале и коробке размеров «можно взять в руки» свет визуально исчезнет едва ты выключить фонарик. :) Размеры маленькие, отражений в секунду будет дцать-порядков, а коэффициент отражения у самых лучших материалов не столь велик (мало циферок после запятой). :)

atrus ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от atrus

ненене, мы строим коробку в космосе, с офигенно длинными гранями, именно чтобы успеть вытащить и закрыть

законам природы противоречит 100% отражатель, это я понимаю, но коробку таких размеров построить можно ведь

gistart
() автор топика
Последнее исправление: gistart (всего исправлений: 1)

Кстати, кто-нибудь скажет — насколько хорошо радиоволны отражаются от сверхпроводника?

greenman ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от gistart

с офигенно длинными гранями

Ну, строите коробку в световой год длиной и один цикл будет два году длиться. Тут уж точно достать успеете. :)

Лучший из отражателей, что мне известен, многослойное зеркало на фторидах магния и лития, работающее в диапазоне жёсткого ультрафиолета имеет коэффициент отражения всего 99.9%. Т.е. каждое отражение 0.1% будет теряться. Полированное серебро в оптическом даст порядка 99%. Алюминий не помню, кажется 85%.

atrus ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от atrus

понял)

спасибо за ответы, товарищи!

gistart
() автор топика
Ответ на: комментарий от atrus

На любом реальном материале и коробке размеров «можно взять в руки» свет визуально исчезнет едва ты выключить фонарик. :)

где-то на элементах читал, с помощью квантовой магии и сверхпроводящих отражателей держали волну(вроде радиодиапазона) емнип часами.

ещё порядков на десять получше - и можно будет мерить красное смещение/усталость фотонов

Anonymous ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от Anonymous

Так это не в вакууме. :)

Так проще привлечь квантовую механику, вспомнить, что отражение - вероятностный процесс, а значит есть ненулевая вероятность того, что одинокий фотон будет вечно между зеркалами летать. :)

atrus ★★★★★
()

Если стенки не бесконечной толщины, свет будет туннелировать сквозь них. Будет тухнуть постепенно.

i-rinat ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от CARS

Если снаружи смотреть на эту дырочку, то она будет абсолютно чёрной.

Садись, два.

kike
()
Ответ на: комментарий от atrus

В идеальной вселенной - сохранится

Что-то мне говорит, что и в идеальной не сохранится. При отражении фотоны теряют часть импульса, даже при абсолютно идеальной отражающей поверхности. (Hint: «солнечные паруса»)

beastie ★★★★★
()

Если считать стенки идеально отражающими, то в конце-концов там внутрях установится равновесное состояние с "фотонным газом".

Eddy_Em ☆☆☆☆☆
()
Ответ на: комментарий от beastie

Что же у вас, закон сохранения импульса в идеальной вселенной нарушится? Импульс-то перераспределяется в закрытой коробке. :)

atrus ★★★★★
()

посредством искривления пространства формируется тороидальный световод

в нем сет циркулирует бесконечно, но это придумка одного фантаста

Deleted
()

понятно, что светить надо под самым оптимальным углом

самым оптимальным

Пожалей себя, не езди в Будапешт.

Miguel ★★★★★
()

man абсолютно чёрное тело

aedeph_ ★★
()

почитай про устройство обычного лазера с оптической накачкой, найдёшь много общего со своей схемой, за исключением «герметичности» твоей коробки.

jcd ★★★★★
()

Если сделать зеркала на основе гравитационного поля, то отражение будет на самом деле разворотом фотонов в на 180 градусов на радиусе конечной кривизны.

При этом энергия не будет тратиться и фотоны будут летать бесконечно.

grim ★★☆☆
()
Последнее исправление: grim (всего исправлений: 1)

чтоб отраженный свет не долетел до крышки, пока мы ее закрываем

Это ж с какой скоростью ты ее закрывать будешь?

Zhbert ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от Zhbert

с масимально возможной

тут дело не в скорости закрывания, а в длине грани коробки

как выше верно поняли — если длина коробки 1св. год — у меня есть два года, чтоб достать лазер и закрыть крышку

gistart
() автор топика
Ответ на: комментарий от gistart

Если ты приедешь в Будапешт, то рискуешь попасться на глаза мне. И я могу вспомнить, что именно ты написал «самым оптимальным». И меня посадят за нанесение тяжких телесных.

Miguel ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от Miguel

судя по предыдущему каменту, ты бокс забыл написать

gistart
() автор топика

Скорость света учти. За короткое время свет проделает в ящике столько итераций поглощаясь при каждой, что твой свет в ящике будет жить какие то наносекунды.

С лазером это будет расхождение с условиями задачи - это будет другой свет :D

kernel ★★☆
()
Ответ на: комментарий от grim

Проще тогда фотоны в кольцо чорной дырой :D

kernel ★★☆
()
Вы не можете добавлять комментарии в эту тему. Тема перемещена в архив.