"peilipallo"

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Kaikille on todennäköisesti tuttu esim. kuulusteluhuoneissa käytettävä lasi, joka on toiselta puolelta peili ja toiselta puolelta ikkuna.

Mitäpä, jos tällaisesta aineesta tehtäisiin pallo siten, että peilipinta sijoitettaisiin pallon sisäpuolelle. Sitten pallon sisälle vietäisiin säteilyä: vaikkapa laserilla. Oletetaan, että peili on ideaalinen ja se heijastaisi kaiken säteilyn, minkä se kohtaa. Voiko siis tällaiseen palloon tuoda loputtoman määrän säteilyä vai "täyttyykö" pallo jossakin vaiheessa? Koska ulkopuolella on "ikkunapinta" on pallon sisälle helppo viedä säteilyä mutta, koska sisäpuolella on peilipinta ei se pääse pois sieltä. Mitä tapahtuu pallolle?

Kommentit (4)

Vierailija
SultaN-
Kaikille on todennäköisesti tuttu esim. kuulusteluhuoneissa käytettävä lasi, joka on toiselta puolelta peili ja toiselta puolelta ikkuna.

Se ei ole mikään peili. Se on ennemminkin puoliläpäisevä peili, mutta eri huoneiden näkyvyys hoidetaan valoerolla.

Kirkkaasta huoneesta et näe hämärään huoneeseen, mutta päivastoin se onnistuu.

Eli siis se valo ei pysyisi tuolla sisällä.

Ronron
Seuraa 
Viestejä9265
Liittynyt10.12.2006

Niin, ja jos ajattelee että se ulkopinta olisi "ikkunaa", se tarkoittaa sitä että sisältä pääsee valo ulos, ei sinne muuten voi nähdä. Mutta tietääkseni ei ole olemassa aineita jotka läpäisee vain toiselta puolelta?

Nuo peilaus ja läpinäkyvyyshommat vievät helposti vähän harhaan. Helposti tulee mielikuva että jos jonkin sisälle näkee, se tarkoittaa että "katse" pääsee siltä puolelta läpi tai jotain, vaikka tosiasiassa valo tulee sieltä toiselta puolelta läpi silmään ja syntyy näköaistimus. Se miksi joskus toiselta puolelta näkee läpi mutta toiselta ei, johtuu näistä valaistuksista. Bussista ei pimeällä näe kovin helposti ulos, vaan sisätila heijastuu ikkunoista takaisin sisälle. Ulkoa sen sijaan näkee oikein hyvin bussin sisälle. Ikkunaa se vain kuitenkin on. Kai tuo johtuu vaan jotenkin siitä että kirkas heijastus peittää sen tumman kuvan joka sieltä ulkoa muuten näkyisi. Sama kun pimeällä ei erota ihmistä auton vieressä muutakuin vasta ihan lähellä, mutta ilman autoa sen erottaisi kaukaa. Auotn valot peittää näkyvyyden.

くそっ!

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26832
Liittynyt16.3.2005
SultaN-
Kaikille on todennäköisesti tuttu esim. kuulusteluhuoneissa käytettävä lasi, joka on toiselta puolelta peili ja toiselta puolelta ikkuna.

Mitäpä, jos tällaisesta aineesta tehtäisiin pallo siten, että peilipinta sijoitettaisiin pallon sisäpuolelle. Sitten pallon sisälle vietäisiin säteilyä: vaikkapa laserilla. Oletetaan, että peili on ideaalinen ja se heijastaisi kaiken säteilyn, minkä se kohtaa.




Tuon yksisuuntaisen näkymän mahdollistava lasi on nimenomaan puoliläpäisevä peili. Se toimii aivan samalla tavalla kumpaankin suuntaan. Ihmisen näköaistin rajallinen tarkuus aiheuttaa sen, että valoisalta puolelta on vaikea nähdä pimeälle puolelle, koska lasista heijastuva valoisan puolen valo on niin paljon kirkkaampaa kuin läpi tuleva pimeän puolen valo. Sama ilmiö toimii ihan tavallisilla ikkunalaiseillakin, valoisasta huoneesta näkyy tosi huonosti ulos pimeällä, koska huoneen valo heijastuu silmiin. Täydellinen peili ei luonnollisestikaan läpäise mitään.

Voiko siis tällaiseen palloon tuoda loputtoman määrän säteilyä vai "täyttyykö" pallo jossakin vaiheessa? Koska ulkopuolella on "ikkunapinta" on pallon sisälle helppo viedä säteilyä mutta, koska sisäpuolella on peilipinta ei se pääse pois sieltä. Mitä tapahtuu pallolle?

Puoliläpäisevillä peileillä voi tehdä niin sanotun optisen resonanssiontelon. Se mahdollistaa lasersäteen intensiteetin kasvattamisen monella kertaluokalla ontelon sisällä. Yksinkertaisimmillaan ontelo on kaksi koveraa peiliä, joista toinen on mahdollisimman heijastava ja toinen puoliläpäisevä ja joiden etäisyyttä säädellään aallonpituuden murto-osan tarkkuudella pietsosähköisellä säätimellä ja elektronisella takaisnkytkennällä. Tuollaisia käytetään esimerkiksi taajuuskahdennukseen, koska se vaatii tolkuttoman intensiteetin toimiakseen. Taajuuskahdennuksessa tietynlaisessa kiteessä muodostuu taajuudeltaan kaksinkertainen valonsäde, kun siihen pumpataan voimakas lasersäde.

Käytännössä peileillä on aina häviöitä, eikä tuollaiseen kaviteettin voi varastoida suuria energiamääriä tai pitkäksi aikaa. Materiaalien ominaisuudet rajoittavat myös intensiteettiä, liian kirkas valo rikkoo optiset komponentit. Puhtaan teoreettisessa tapauksessa systeemiin voidaan tietysti tunkea energiaa liki rajatta. Systeemin massa kasvaa sisäenergian suurentuessa, kunnes se romahtaa mustaksi aukoksi.

Uusimmat

Suosituimmat