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在漆黑的密室打開手電后再關(guān)掉,密室會(huì)再次變黑,手電的那束光跑到哪里去了?

 kanglanlan 2019-08-16

在漆黑的密室打開手電后再關(guān)掉,密室會(huì)再次變黑,手電的那束光跑到哪里去了?

光子在沒有任何物質(zhì)吸收或者阻擋的情況下,它將在宇宙空間中永遠(yuǎn)傳播下去,一直到空間的盡頭!問題是我們的空間有盡頭嗎?宇宙膨脹在140多億光年外超過光速,能追上空間膨脹的速度嗎?當(dāng)然不能,所以這個(gè)有趣的情況是沒有被吸收的光子將會(huì)留存到永遠(yuǎn)!

密室內(nèi)全封閉的情況下,光子是不會(huì)跑到室外的,因此在室內(nèi)開燈關(guān)燈的瞬間,光子會(huì)從墻上反射到另一面墻,如果100%反射的話,那么可能將永遠(yuǎn)反射下去!但事實(shí)上并不存在這樣的材料,一般望遠(yuǎn)鏡的入門的天頂鏡高反平面鏡,其反射率也不過就是95%-97%,電泳介質(zhì)鍍膜的反射率達(dá)99.7%以上,這個(gè)成本還是比較高的!但即使如此仍然有0.3%的損失!但有一點(diǎn)必須理解的是,即使這種99.7%反射率的高反平面鏡只是在可見光波段的一個(gè)區(qū)間比較高,突破這個(gè)范圍,那么它的吸收率是會(huì)增加的!

因此很多朋友會(huì)很好奇,假如將一束高能激光照射到鏡子上會(huì)有什么結(jié)果?上文中有描述,電介質(zhì)的高反平面鏡吸收率是0.3%,假如這束激光是可見光波段的,那么它將被吸收0.3%的能量,如果這束光的能量足夠高,那么0.3%一樣可以擊穿平面鏡!如果激光的波段并不是在可見光波段,那么高反平面鏡的反射率是會(huì)下降的,吸收得更多,因此被燒穿的概率也就更高!

這里有一個(gè)需要注意下,高反平面鏡和普通鏡子的區(qū)別,一個(gè)鍍膜在表面,普通鏡子則鍍膜在背后上油漆保護(hù),兩者是有差別的哦,性能更是天壤之別!

我們再回到密室燈光,即使在四周裝上反射率為99.7%的高反平面鏡,這個(gè)成本可不低哦!那么每次反射將會(huì)有0.3%的光損!如果按10%殘留光能看到,1%殘留光看不到的話!

反射 766.4次之后,即剩下10%的光子

反射1532.8次之后,即剩下1%的光子

假如密室與中心光線之間的距離是10M

那么在(1532.8×20M)/光速=0.0001022S之后即徹底無法看到!

這個(gè)時(shí)間估計(jì)各位的肉眼是感覺不出來的,假如用高速攝像機(jī)拍攝后將其放緩上萬倍,那么我們可以看到光逐漸暗淡下去!其實(shí)高反平面鏡上是看不到光的,因?yàn)樗芸赡懿]有將光子反射到你所在的位置!

當(dāng)然理論上100%的反射(加上室內(nèi)真空狀態(tài)),那么光子將在這些鏡子之間永遠(yuǎn)留存!

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