LINUX.ORG.RU
ФорумTalks

проследить за лучом


0

0

Вчера вечером ни с того, ни с сего возник интересный вопрос. Предположим, достаточно далеко от Земли в космосе есть тёмная (несветящаяся) пылевая туманность протяжённостью в 6 световых часов. На одном конце этой туманности установлен лазер. Этот лазер выстреливает лучом внутри туманности по другому концу. Благодаря пыли земной наблюдатель увидит этот луч. Так вот: увидит ли этот наблюдатель, как лазерный луч движется в течение шести часов к противоположному концу туманности?

[вещества] забыл.

а вопрос конечно интересный.

dk-
()
Ответ на: комментарий от VladimirMalyk

да странно это как-то - воочию наблюдать за движением света -)

F_ract_a1L
() автор топика

не увидит, ибо длина луча будет равна нулю, согласно закону относительности, не?

wfrr ★★☆
()

Более прикольно будет подсветить лазером Луну. И подергать лазер так, чтоб пятно на Луне бегало со сверхсветовой скоростью. Линия движения пятна по идее не будет непрерывной.

Zak ★★
()

Вроде как 6 часов слишком мало при далеком удалении, максимум что увидишь - точку. Сравнить хотя бы снимки Вояжера того же на расстоянии Нептуна.

Насчет луча конечно интересно... Думаю что ничего не увидим, все зависит от толщины луча, мощности излучения и т.п.

gh0stwizard ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от gh0stwizard

>Насчет луча конечно интересно... Думаю что ничего не увидим, все зависит от толщины луча, мощности излучения и т.п.

А мы посветим толстым и мощным!

Zak ★★
()
Ответ на: комментарий от wfrr

Да вот проходил, и помню неплохо. Думать лень утром. Просто требую версию для Ъ-лентяев.

Pavval ★★★★★
()

когда на лоре будут фильтры для базара?

MyLan
()

Не увидит.

В таких масштабах геометрическая оптика уже не работает. Лазерный луч будет огибать пылинки по законам волновой оптики.

Camel ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от Zak

>А мы посветим толстым и мощным!

И напишем там традиционное слово.

dn2010 ★★★★★
()

Две проблемы:

1. Как это луч умудряется пробиться через 6 световых часов пыли? То есть либо его будет плохо видно (тогда скорость ощутить сложно), либо видно хорошо, но на 6 часов не хватит. Да и толща пыли запросто скроет свечение.

2. Что за оборудование позволяет увидеть длину луча? Хотя если всё правильно расположить, может и получиться (далеко от Земли делать точно не надо).

А всякие непростые эффекты вспоминают совершенно напрасно, не при чём они.

jkl
()
Ответ на: комментарий от jkl

>1. Как это луч умудряется пробиться через 6 световых часов пыли? То есть либо его будет плохо видно (тогда скорость ощутить сложно), либо видно хорошо, но на 6 часов не хватит. Да и толща пыли запросто скроет свечение.

очень просто. Если смущает облако пыли, представь его в виде цилиндра небольшого радиуса, по центральной оси которого направлен луч

>2. Что за оборудование позволяет увидеть длину луча?

глаза

F_ract_a1L
() автор топика
Ответ на: комментарий от jkl

>А всякие непростые эффекты вспоминают совершенно напрасно, не при чём они.

Чтож непростого в сфинктерном резонансе неосиливших школьный курс физики?

wfrr ★★☆
()
Ответ на: комментарий от wfrr

Физики рекомендуют перечитать хотя бы ту же википедию, а если это было почерпнуто там, осилить школьный учебник.

gest
()
Ответ на: комментарий от F_ract_a1L

>в виде цилиндра небольшого радиуса, по центральной оси которого направлен луч

Жизненно, да. А как всё-таки быть с тем, что луч, с одной стороны, натыкается на кучу пыли, а с другой — преодолевает серьёзное расстояние?

>>2. Что за оборудование позволяет увидеть длину луча?

>глаза

Если оно далеко от Земли, как было сказано вначале, то глаза не видят вообще ничего. Телескоп, возможно, позволяет увидеть точку. Хотя можно следить за яркостью этой точки.

Ну а так-то всё правильно, если отвлечься от деталей, то сработает. Интереснее было бы придумать способ попроще, из числа реализуемых "на коленке".

jkl
()
Ответ на: комментарий от wfrr

>Чтож непростого в сфинктерном резонансе неосиливших школьный курс физики?

Ты что-то по теме сказать хочешь?

jkl
()
Ответ на: комментарий от jkl

Когда задаешь вопросы себе, изволь не писать их на лоре, а то все подумают что у тебя размножение личности на почве онанизма.

wfrr ★★☆
()
Ответ на: комментарий от gest

А ты, я смотрю осилил только школьный учебник? Но, прозреваю это был учебник не пофизике.

wfrr ★★☆
()
Ответ на: комментарий от Zak

>Линия движения пятна по идее не будет непрерывной.

???

С чего, вдруг? :)

KRoN73 ★★★★★
()
Ответ на: Не увидит. от Camel

>В таких масштабах геометрическая оптика уже не работает. Лазерный луч будет огибать пылинки по законам волновой оптики.

Накури в комнате и посвети лазерной указкой :D

http://mc.by/files/news/greencloud_1.jpg

http://www.classd.fromru.com/circuits/laser_650nm_200mw_09.jpg

и т.д. :)

...

А по сабжу - конечно, будет видно.

И даже на Земле такое увидеть можно. Например, поставив на пути луча несколько диагональных полупрозрачных зеркал мы получим последовательно несколько отдельных лучей, смещённых по фазе. В экспериментах часто такое используют.

KRoN73 ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от jkl

>А как всё-таки быть с тем, что луч, с одной стороны, натыкается на кучу пыли, а с другой — преодолевает серьёзное расстояние?

не понял. Луч проходит сквозь тучу пыли, благодаря чему его видно. Не пятно от луча на последней точке, а сам луч. Что здесь противоречивого?

>Если оно далеко от Земли, как было сказано вначале, то глаза не видят вообще ничего

ну хорошо, пусть будет бинокль или телескоп, не суть важно

F_ract_a1L
() автор топика
Ответ на: комментарий от KRoN73

>А по сабжу - конечно, будет видно

что, прямо-таки будет видно, как луч вылетает из одной точки и "летит" в другую? извините, не верю. Не знаю, что, но что-то здесь не так. Рад бы выслушать уважаемых физиков

F_ract_a1L
() автор топика
Ответ на: комментарий от F_ract_a1L

Ты сразу внеси в условие что яркости отраженного светя достаточно для наблюдения сего эффекта с земли.

wfrr ★★☆
()
Ответ на: комментарий от F_ract_a1L

>Луч проходит сквозь тучу пыли, благодаря чему его видно.

Когда "луч видно", это значит, что часть его столкнулась с пылью и дальше уже летит в другую сторону. С каждым метром теряется часть света. В итоге он "исчезает". А у тебя получается, что и теряется значительная часть (всё хорошо видно), и луч при этом исчезать не торопится аж шесть часов.

Но, в принципе, теоретически можно и такого эффекта добиться.

>>Если оно далеко от Земли, как было сказано вначале, то глаза не видят вообще ничего

>ну хорошо, пусть будет бинокль или телескоп, не суть важно

Бинокль не поможет, именно телескоп.

jkl
()
Ответ на: комментарий от wfrr

переработано:

Космонавт Петя Курочкин, пролетая мимо Плутона, вытряхнул мешок бортового пылесоса, в результате чего за орбитой Плутона образовалась веретеновидная пылевая туманность протяжённостью в 4 световых часа (Петя очень редко пылесосил). Сам корабль с Петей Курочкиным находился в одной из вершин этой веретенообразной туманности. В этот момент в другой её вершине находился космический корабль Дворника Солнечной системы. Увидев безалаберность Пети, он рассвирипел и пальнул сверхмощным лазером по кораблю Пети, ибо нефиг мусорить. Лазер был такой мощности, что его было видно на расстоянии в 32,67 а.е. А в это время на Земле пьяный дровосек Пуговкин задрал нечёсаную башку вверх и увидел... и что же он увидел?

F_ract_a1L
() автор топика
Ответ на: комментарий от jkl

>Бинокль не поможет, именно телескоп.

Обоснуй.

wfrr ★★☆
()
Ответ на: комментарий от F_ract_a1L

Птицу мира, мирно серующую на любознательного дворника. Мораль: рожденный ползать должен всегда ждать подвоха сверху.

wfrr ★★☆
()
Ответ на: комментарий от F_ract_a1L

>что, прямо-таки будет видно, как луч вылетает из одной точки и "летит" в другую? извините, не верю.

Верить — это из другой оперы.

>Не знаю, что, но что-то здесь не так.

А с колебаниями воздуха всё так?

>Рад бы выслушать уважаемых физиков

Да физики уже всё написали. Осталось проповедника позвать, чтоб ты поверил или чего ты там добиваешься.

jkl
()
Ответ на: комментарий от jkl

>Когда "луч видно", это значит, что часть его столкнулась с пылью и дальше уже летит в другую сторону. С каждым метром теряется часть света. В итоге он "исчезает"

не исчезает, а рассеивается, в том числе и в сторону наблюдателя. Если даже к концу дойдёт не концентрированный луч, а рассеянный сноп, то это уже хорошо, здесь дело не в луче, а в движении света

F_ract_a1L
() автор топика
Ответ на: комментарий от jkl

>Верить — это из другой оперы

ути-пути. Пока есть неопределённость, вера будет присутствовать. Вера в данном случае - симпатия к той или иной теории

>А с колебаниями воздуха всё так?

где? в космосе?

>Да физики уже всё написали

не вижу ни одного физика в треде

>Осталось проповедника позвать, чтоб ты поверил или чего ты там добиваешься

добиваюсь логического объяснения, а не пуков

F_ract_a1L
() автор топика
Ответ на: комментарий от F_ract_a1L

>что, прямо-таки будет видно, как луч вылетает из одной точки и "летит" в другую?

Должно быть да. В «уменьшенном варианте» в лаборатории это (с точки зрения приборов) выглядит именно так. Приходит отражение от одного зеркала, потом от другого, потом от третьего...

>извините, не верю. Не знаю, что, но что-то здесь не так.


Ну, это перекос в другую сторону. Не всё в релитивистской физике непохоже на физику обычную ;)

KRoN73 ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от wfrr

>Ты сразу внеси в условие что яркости отраженного светя достаточно для наблюдения сего эффекта с земли.

Это из условия задачи вытекает.

KRoN73 ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от KRoN73

хм, вот незря интуиция свербила -) Из википедии: "Кроме того, в фантастических фильмах луч распространяется довольно медленно, так что его движение можно проследить глазом, совсем как трассирующий снаряд[1]. На самом деле, луч лазера распространяется со скоростью света и мы должны увидеть его сразу по всей длине". Т.е, если я правильно понял, то земной наблюдатель увидит сразу весь луч? или всё-таки нет?

F_ract_a1L
() автор топика
Ответ на: комментарий от jkl

>Когда "луч видно", это значит, что часть его столкнулась с пылью и дальше уже летит в другую сторону. С каждым метром теряется часть света. В итоге он "исчезает".

По условию задачи ясно, что мощность луча и плотность пылевого потока такие, что энергии хватает на то, чтобы через 6 световых лет пути через облако, всё ещё имелась возможность наблюдать отражённый свет с Земли.

>Бинокль не поможет, именно телескоп.


Тут не в мощностях дело, а в том, что в наблюдаемых окрестностях нет туманностей, которые бы имели размеры, намного превышающие разрешение невооружённого человеческого глаза :)

Так что - да, будем в Хаббл наблюдать :)

KRoN73 ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от KRoN73

там один товарищь усиленно тутпил и занудствовал, по поводу яркости и биноклей, хотя все это к вопросу топикстартера не относится.

wfrr ★★☆
()
Ответ на: комментарий от F_ract_a1L

>На самом деле, луч лазера распространяется со скоростью света и мы должны увидеть его сразу по всей длине

Здесь речь идёт о воприятии луча невооружённым глазом и на коротких дистанциях. Да, для глаза луч «мгновенно» на всей длине вспыхнет. Как, например, и ударная волна ядерного взрыва для глаза «мгновенно» преодолевает километры :D

Дальность, скажем, в 1 км. в разряженной среде световой луч преодолеет за 3мкс. Можно считать мгновенно :)

KRoN73 ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от pained

>думаю, весь луч появится для наблюдателя сразу

Это противоречит и логике, и физике :) И теории и эксперименту :)

KRoN73 ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от KRoN73

>>думаю, весь луч появится для наблюдателя сразу

>Это противоречит и логике, и физике :) И теории и эксперименту :)

не знаю почему, но я тоже думаю, что луч появится весь сразу. Представь такую ситуацию: в космосе висит куб без одной грани с ребром в 4 световых часа. Под потолком этого куба висит сверхмощная лампочка. На некотором расстоянии от куба (скажем, в 3 световых часа) находится наблюдатель, как раз стой стороны, где у куба отсутствует грань. Если лампочка зажжётся, наблюдатель увидит, как область света "расползается" по стенам, так что ли?

F_ract_a1L
() автор топика
Ответ на: комментарий от F_ract_a1L

>не знаю почему, но я тоже думаю, что луч появится весь сразу.

Уф. Не поленюсь расписать простой эксперимент :)

Есть равносторонний треугольник со стороной в 1 световой час.

В точке А - мы.

В точках Б и В - экспериментаторы Эб и Эв.

В точке Б стоит лазер, выпускающий луч в точку В.

В точках Б и В стоят лазеры, направленные к нам, в точку А.

Эб выпускает луч из Б в В и одновременно к нам, в А.

Эв как только увидит свет из Б, тоже выпустит луч к нам, в А.

(надеюсь, понятна условная модель двух пылинок?)

По твоему предположению мы увидим сигнал от Эб и от Эв одновременно.

Это возможно только в следующих вариантах:

- Если луч из Б в В долетит мгновенно.
- Если луч из Б в А (к нам) летит вдвое медленнее, чем из В в А.

Выбрай свой вариант :)

...

На самом деле, график эксперимента будет такой:
0ч. Эб выпускает луч в А и в В.
1ч. К нам приходит луч из Б. (Мы видим «начало пути»). Также луч приходит в В. Эв выпускает луч в А.
2ч. Мы видим луч из В («конец пути»)

И того, между лучами из Б и В с точки зрения наблюдателя в А пройдёт час. Ровно столько, сколько идёт луч из Б в В.

> Представь такую ситуацию: в космосе висит куб без одной грани с ребром в 4 световых часа. Под потолком этого куба висит сверхмощная лампочка. На некотором расстоянии от куба (скажем, в 3 световых часа) находится наблюдатель, как раз стой стороны, где у куба отсутствует грань. Если лампочка зажжётся, наблюдатель увидит, как область света "расползается" по стенам, так что ли?


Если там будет туман, который будет отражать свет - то да :) Сперва до нас долетит прямой сигнал от лампочки. Потом - отражённые сигналы от пыли. Чем дальше пыль от лампы, тем позже долетит до нас отражённый сигнал.

...

Повторюсь в очередной раз - всё описанное прекрасно наблюдается (и используется с практическими целями) в опыте.

...

Более того, радужный цвет мыльных пузырей в конечном итоге возникает по той же причине. На тех же эффектах работает просветление оптики и т.п. :)

KRoN73 ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от KRoN73

>Если там будет туман, который будет отражать свет - то да :)

свет будет отражаться от граней куба

что-то я совсем запутался. Отбросив идею с лучом, начал представлять с рассеянным светом. Предположим, есть туманность (несветящая) радиусом в 4 св. часа. В её центре висит огромная сверхмощная лампочка. Наблюдатель в 3 св. часах от туманности. Если зажечь лампочку, свет начнёт распространяться во все стороны с одинаковой скоростью = с. Т.е, когда световая сфера коснётся наблюдателя, он увидит, как свет мгновенно распространился по туманности. Или я неправ?

F_ract_a1L
() автор топика
Ответ на: комментарий от F_ract_a1L

>Т.е, когда световая сфера коснётся наблюдателя, он увидит, как свет мгновенно распространился по туманности. Или я неправ?

Когда световая сфера коснётся наблюдателя, он увидит один точечный источник света :)

KRoN73 ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от F_ract_a1L

> Когда световая сфера коснётся наблюдателя, он увидит один точечный источник света :)

Наверное в этом и проблема. Для невооруженного глаза это будет выглядеть как-то иначе, не как луч, расчерчивающий небо. Кстати, я так понял лазер нужен для а) когерентности луча б) импульсности, потому что иначе в точке наблюдатель мы получил сложение всех волн, когда-либо отраженных по всей длине пути луча.

Andrew-R ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от Andrew-R

>Наверное в этом и проблема. Для невооруженного глаза это будет выглядеть как-то иначе, не как луч, расчерчивающий небо.

?

Именно так и будет выглядеть.

Как глаз воспринимает ширину объекта (лучша).

Хрусталик на сетчатке рисует проекцию реального объекта.

Фотоны из точки А попадут в точку А' на сетчатке, из Б в Б'.

Если А и Б выпустят фотоны неравномерно, то и на сетчатку они попадут неравномерно. Получится эффект перемещения.

>Кстати, я так понял лазер нужен для а) когерентности луча б) импульсности


В нашем опыте это совершенно не обязательно.

Лазер нам желателен для минимальной расходимости луча. Иначе на 6 светолет его не хватит :)

>потому что иначе в точке наблюдатель мы получил сложение всех волн, когда-либо отраженных по всей длине пути луча.


Фонариком в тумане посвети. Луч виден? :)

KRoN73 ★★★★★
()
Вы не можете добавлять комментарии в эту тему. Тема перемещена в архив.