Естественные науки

Внутрь шара, внутренняя поверхность которого изготовлена из материала полностью отражающего свет, поступает пучок света

Итак, вопрос чисто теоретический: внутрь ОГРОМНОГО шара, внутренняя поверхность которого изготовлена из материала полностью отражающего свет, через маленькое отверстие поступает пучок света. После "закачки" фотонов в шар, отверстие, перед источником света закрывают таким же светоотражающим материалом (то есть шар оказывается герметично закрытым). Будут ли запертые фотоны продолжать свое движение? Если через некоторое время открыть отверстие и заглянуть внутрь, можно ли будет увидеть свет?
(A
(Ole4Ka Andreevna)
4 085
Будут ли запертые фотоны продолжать свое движение? - Если отражение 100% а поглощения внутри нет - то ДА. Но не забывайте, что это - идеализация. Даже с идельно-отражающими стенками, абсолютном нуле и полном вакууме даже чисто теоретически невозможно убрать нулевые квантовые колебания. .
Если через некоторое время открыть отверстие и заглянуть внутрь, можно ли будет увидеть свет? - зависит от размеров шара. Рассеянный внутри шара свет поглотится открытой дырочкой практически мгновенно и при не очень большом размере шара вспышка будет слишком короткой, чтобы глаз мог это зафиксировать.... Ну и от яркости исходного света ( то есть сколько фотонов мы в шаре успели запереть ...
НФ
Наталья Федоренко
77 753
Лучший ответ
(Ole4Ka Andreevna) Ваш ответ, на мой взгляд, очень приближен к правде. Честно говоря, я не знаю, как будет на самом деле, но ИНТЕРЕСНО до жути!!!
Николай Кузьменко В начале 20 века советские физики при проведении экспериментов с элементарными частицами (эффект Вавилова-Черенкова) обнаружили, что глаз способен реагировать даже на единичный фотон.
Если пучок будет направлен по диаметру шара, то он так и будет метаться туда-сюда по прямой. Можно будет увидеть.
Если же пучок направить изначально так, что он не будет проходить через центр, то пучок будет отражаться в разных направлениях. После открытия отверстия придётся подождать какое-то время, пока он снова попадёт в отверстие. Теоретически - это время может оказаться очень большим.
Всё это при условии, что внутри шара свет не поглощается и не рассеивается (чистый вакуум) .
Хотя, если подумать ещё глубже, то можно прийти к выводу, что из-за конечных размеров диаметра пучка и кривизны поверхности шара произойдёт постепенное рассеяние пучка - края будут отражаться под другими углами по сравнению с центральной частью.
НК
Николай Кузьменко
56 049
Если рассматривать этот шар как колебательный контур с бесконечной добротностью, то и процесс будет идти вечно.. . чисто гипотетически, конечно.. .
Елена Сычёва
Елена Сычёва
46 430
Очевидно, что даже если пучок света - параллельное движение фотонов, то за счет кривизны шара все фотоны постепенно (в доли микросекунды) приобретут совершенно хаотический беспорядок движения. А после открытия отверстия из шара будет испускаться свет, яркость которого будет уменьшаться по экспоненте (теоретически - бесконечно).
Николай Сова
Николай Сова
20 551
(Ole4Ka Andreevna) Спасибо за ответ. Я в общем-то примерно так себе и представляю. Вот только теоретически бесконечное угасание мне непонятно. Думаю, что свечение исчезнет довольно таки быстро - тут еще зависит от размеров шара. Но в любом случае, спасибо за ответ!!!
В момент одновременной фокусировки в центре шара, произойдёт взрыв и ...рождение вселенной.
Диас Кенесов
Диас Кенесов
14 764
(Ole4Ka Andreevna) Ваш ответ случайно не из раздела "Юмор" сюда затесался? Если бы так просто могла возникнуть вселенная, никаких коллайдеров бы не строили!!!

Похожие вопросы