Kuidas ühepoolsed peeglid töötavad?

Kuidas ühepoolsed peeglid töötavad?

Täna avastasin, kuidas ühesuunalised peeglid töötavad (ka nn kahepoolsed peeglid).

Huvitaval kombel pole sellist asja nagu tõeline üks viis peegel. See tõepoolest rikub füüsika seadusi (selle kohta lisateabe saamiseks vaadake allpool olevat Bonus Factoids'i). Ühesuunalised peeglid siin tegelikult on, et meil on klaasist klaas, millel on mõni peegeldav materjal, nagu hõbe (nagu tavaliselt kasutatakse tavalistes peeglites). Kuid erinevalt tavalistest peeglitest on hõbedakiht niivõrd õhuke, et see peegeldab tegelikult vaid poole valgusest. Teine pool läbib klaasi. See kiht on tegelikult nii õhuke, et kui tahate seda molekulaarsel tasandil vaadata, näeksite, et ainult umbes pool klaasi oli tegelikult hõbedaga kaetud; hõbe näib olevat klaasile peitsitud enam-vähem ühtlaselt.

Probleem, mis võimaldab poolte valgust läbi minna, on see, et tavaliselt oleksite ikka veel klaasist läbi näha; see oleks lihtsalt värviline. Mitte ainult seda, et pool valgust peegeldub, kajastub ka mõlemal küljel. Nii et mõlemad küljed võivad olla peegeldav külg või külg "vaata läbi". Muutuja on siin vaid kahe ruumi valgustugevus, mis määrab, milline külg näib läbi vaadatud ja milline külg tundub peegeldav.

Kui mõlema ruumi valgustus on peaaegu võrdne, ei toimu tugevat peegeldustulemust, sest valguse üleviimine ühest küljest teisele on ligikaudu võrdne. See on lihtsalt väga sarnane tavalise aknaga, kuigi aknad näivad veidi värvitud. Kui aga lülitate tuled välja ühelt poolt ja muud valgustust teisel poolel väga eredalt, siis peegeldub efekt üsna tugevasti, takistades keegi nägema, mis on akna teisel küljel. See, mida te olete siin teinud, tekitab ruumide vahele jääva valguse tasakaalustamatuse.

Kui tundub segadusse, miks peaks selle tasakaalustamatuse loomine muutma, mõelge, kas teie raadio helitugevus oli ühel toal üsna valjult ja teine ​​raadio on tõesti pehmelt ümbritsetud ruumis. Hästi ruumis asuv inimene ei suuda kuulda kõrvuti asuvas ruumis olevat üsna raadiot, sest see valju raadio välja näeb. Kui teie maht on seatud ligikaudu võrdseks detsibellitasemeks, siis saate mõlemad suutma kuulda teisi raadioid.

Saate näha sarnast efekti ka oma maja tavalise aknaga, mis ei sisalda peegeldavat kattekihti. Kui teie toas olev pimedus on väljas ja valgusküllane, avaneb aken, mis näitab tugevat peegeldust valguse poolel, samal ajal kui inimesed pimedas küljel näevad sees hästi. Ühesuunalise peegliga toimub sama tüüpi asi, välja arvatud juhul, kui nad on lisanud õhukese peegeldava kattekihi, et mõju oleks veelgi tugevam.

Loomulikult on lihtne probleem selle probleemi lahendamiseks lihtsalt läheneda aknale ja blokeerida valgus äärepoolse käega. Seejärel saate aknast näha või ühesuunaline peegel lihtsalt hästi.

Boonus faktid:

  • Tegemist on tõelise ühesuunalise peegli abil, mis võimaldab valgust ühel viisil, kuid valgust läbi teise ei ole võimalik, kuna see rikub termodünaamika teist seadust. Selleks, et illustreerida, miks see nii oleks, mõelge, kas sul on külgne objekt blokeerivas küljel ja külm objekt edastaval poolel. Sellisel juhul kulgeks kiirgusenergia külmast kuumalt, kuigi energia kuuma poole peegeldaks lihtsalt kuuma poole; nii et netomõjuks oleks kuuma külje kuumutamine külma poolel, ilma et sellega kaasneks energiat, rikkudes sellega termodünaamika teist seadust.
  • Itaalia linn Viganella ei saa igal talvel umbes seitse nädalat otsese päikesevalguse. Selle probleemi lahendamiseks paigaldati 2006. aastal arvutipõhine peegel, mis on umbes 25 jalga 15 jalga. Peegel juhitakse nii, et päikesevalgust peegeldab päeva pealinna linna peamist linnaruumi.
  • Traditsioonilised peeglid on tavaliselt valmistatud kahest erinevast pinnast. Äärmuslik kiht on lihtsalt klaas. Sisemine kiht on tavaliselt valmistatud väga niklist, hõbedast või tinas sisalduvast kihist. Sel juhul on sel juhul tavaliselt värvitud must, et paan veelgi tumendada. Hõbeda ja klaasi vahel on tihti ka midagi sellist, nagu hõbe, ei seondu loomulikult klaasiga. Nende kahe kihi teine ​​tavaline lisand on hõbe ja musta värvi vaheline vask. See aitab kaitsta hõbedat peeglis, kui käideldakse.
  • Iidsete aegade peeglid olid tavaliselt vaid väikesed kogutud veekogud, mis sisaldasid vett, millel oli sellel tumedat värvi.
  • Türgis juba 6000 eKr. Hakkasid tootma mittevettpeeglid. Need varased peeglid valmistati tavaliselt obsidiaanist, mis on looduslik vulkaaniline klaas. Need obsidiaani tükid lõigatakse asjakohaselt ja peenestatud, et tekitada peegeldus.
  • Umbes 4000 eKr alguses hakkasid mesopotaamias ilmuma esimesed poleeritud vaskpeeglid. Umbes 2000 eKr hakkas Hiina tootma sarnaseid pronksist peegleid. Seda tüüpi peeglid olid kättesaadavad vaid äärmiselt jõukaks.
  • Liikuge edasi 16. sajandisse Veneetsiasse ja näeme esimesi näiteid klaaspeeglitest, millel on tin-elavhõbeda pealispind, mille tulemuseks on peeglid, mis meil täna on väga sarnased. Need peeglid olid naeruväärselt kallid nende kõrge kvaliteedi ja kallite materjalide tõttu ning kui haavatavad olid need transpordiliigid, mis sel ajal olid kättesaadavad. Lõppkokkuvõttes õnnestus prantslastel õppida, kuidas Veneetsia klaaspaketid tegi peeglid ja suutsid hinna langetamist Lääne-Euroopas peaaegu peeglite järele. Kuigi peeglites olev elavhõbe on toksiline, oli see endiselt suur probleem ja need olid endiselt liiga kallid, et enamik inimesi endale lubada.
  • Täna kasutatavaid hõbedaklaase peegeldas Saksamaa keemiajuht Justus von Liebig 1835. aastal. Hõbenitraadi keemilisel vähendamisel suutis ta klaasile luua äärmiselt õhuke hõbedat kihti. Selle protsessi tulemusena saadi taskukohaste peeglite palju parem kättesaadavus, võimaldades seega massi jaoks esmakordselt ajaloo ulatuses saada kõrgekvaliteedilisi peegleid.
  • 2001. Aastal on teadlased kontrollinud, kas mitmesugused loomad võiksid peeglites end ära tunda. Enne seda arvasin, et ainult inimestel on selline eneseteadvus. Nagu selgub siiski, on ikkagi arvatud, et enamik loomi ei tunne ära, et peeglid näitavad enda peegeldusi. Loomad, mis on osutunud võimeliseks ennast ära tundma, on Aasia elevandid, ahvad, sigad, šimpansid, delfiinid, Magpies, orangutangid, Euroopa magpies, inimesed ja minu kassi siirup (kuigi mitte minu kassi vahvlid). Huvitav on see, et see pole esimene kasside komplekt, millest mul oli selge, et nad vaatavad end peeglisse ja teine ​​ei mõista seda. Mõlemal juhul oli see kummaline, kes ei saanud aru, mida nad peeglis nägid. Arvatakse, et kassid ja koerad ei saa aru, et nad ise näevad, kuid ma pean seda BS-d silmas pidades kõnelema nii, et seda kohaldatakse universaalselt kõigile koertele ja kõigile kassidele; mu kogemusest, mõned saavad ja mõned ei saa. Teadlaste poolt hiljuti välja töötatud ja kasutatav "peegelkatse" on üsna arvatavasti ekslik, tekitades palju vale-negatiivseid näiteid ka mõnede rühmade seas, kellel on näidatud, et nad suudavad peegeldada individuaalsel tasandil . Seega on hea test, et tõestada, et loomad, kes läbivad testi, võivad tegelikult peeglites end ära tunda, kuid ei pruugi tingimata öelda nende kohta, kes testi ei võta. Võttes arvesse kasutatud katset on vigane ja selles valdkonnas tehtud uuringud on nii uued, on täiesti võimalik, et üsna palju loomi on võimalik peeglites ennast ära tunda; žürii on sellel välja.

Jäta Oma Kommentaar