¿Si usted enciende una vela comienza emitiendo fotones, derecho? Y fotones viajan a la velocidad de la luz. Pero, ¿cómo es posible no luz toda una habitación oscura? ¿Esto significa que los fotones no están llegando a los rincones oscuros de la habitación, pero eso es imposible si viaja a 300 mil kilómetros por segundo?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?
Arun. K. P
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Bien podría ser que los fotones llegar a las esquinas de la habitación, pero eso no significa que usted puede ver las esquinas. Por qué? Para que usted vea algo, los fotones tienen que ser emitida o reflejada por el objeto y después llegar a su ojo. También, no es suficiente que un fotón llega a tus ojos, pero varios de los fotones son necesarios para que usted vea el objeto (por ejemplo, aquí).
Entonces, ¿por qué una sola vela no es suficiente para iluminar toda la habitación? Mientras que la vela emite fotones en (casi) todas las direcciones, el número de fotones que emite es demasiado pequeño. Simplemente no hay suficientes fotones que se refleja de nuevo en el ojo para ver toda la habitación.
La razón por la que usted puede ver los objetos de cerca de la vela, pero no muy lejos se encuentra la ley del cuadrado inverso.
(fuente: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Forces/imgfor/isq.gif)
La vela emite (aproximadamente) igual número de fotones en cada dirección. Si un objeto está muy cerca de la vela casi todos los fotones emitidos en la dirección de este objeto se golpeó y se refleja. Sin embargo, si la vela está lejos, el número de fotones por unidad de área se hace más pequeño y más pequeño debido a que el número de fotones emitidos en esta dirección es constante, pero el área se vuelve más grande. Por lo tanto, un objeto de lejos se ve afectado por mucho menos fotones. A continuación, los fotones son absorbidas o reflejadas en todas las direcciones y mientras que algunos viajan en la dirección de sus ojos, la ley del cuadrado inverso se convierte en importante otra vez. Por lo tanto, al final, sólo muy pocos fotones se reflejan en la esquina y llegar a sus ojos y usted no lo puede ver.
TwoThe
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361
La luz llega a todos los rincones de la habitación, porque de todos los rincones realidad se puede ver la luz de la vela.
A la luz de la superficie de las paredes, la luz debe ser reflejado y, a continuación, golpeó el ojo de nuevo con la suficiente energía para que sus receptores a registrar. La reflexión sin embargo drena la energía de la viga, y superficies irregulares requieren muchas reflexiones (en promedio) hasta que el haz se expulsa en un ángulo que apunta hacia su ojo.
Si se cubren las paredes de aquella habitación con una tv, no de la superficie de absorción como un espejo, usted podría ver el reflejo de la vela claramente. De manera que la luz, obviamente, viajó a la esquina de la habitación y de nuevo a sus ojos.
Si utiliza una forma irregular de la superficie de absorción como de tela negra, el haz rebotar hacia atrás y adelante dentro de esa superficie hasta que toda su energía se consume o se transforma. Como en este caso la energía restante de la viga, que es capaz de llegar de nuevo a sus ojos es muy bajo a ninguno, las esquinas aparecen oscuras, incluso a pesar de que son afectados por la misma intensidad que en el caso de los espejos.
Matthias Alleweldt
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1812
Cada fuente de luz emite cierta cantidad de fotones de determinada longitud de onda. Cada fotón viaja a la misma velocidad en el medio.
Pero a la luz de toda la zona, lo que realmente importa es la intensidad luminosa de la fuente de luz y no de la velocidad de la luz.
Si la fuente de luz de alta intensidad luminosa, emite más fotones en un ángulo sólido en un momento dado de una fuente de luz de baja intensidad luminosa.
Como las velas no tienen suficiente intensidad luminosa a la luz de la sala, todavía algunas partes de la habitación siguen siendo oscuras.
Anand
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394
Con el fin de "iluminar los rincones oscuros de la habitación" varias cosas que deben hacerse:
La vela debe emiten fotones. Este es, sin duda, y en una bastante grande de la tasa, algo así como 10^18 (!?) los fotones por segundo o así. Una gran parte de estos fotones sin embargo no están en el espectro visible, pero de infrarrojos, por lo que no se ve.
A medida que se aleja de la vela, el número de fotones que golpear a una cierta área disminuye proporcional a uno más de la distancia al cuadrado (área de la superficie de una esfera). Tan sólo una pequeña fracción de estos fotones se va a terminar en la esquina de la habitación que está a varios metros de distancia, como la mayoría de los fotones terminará la iluminación de otras partes de la habitación.
Ahora, en la pared o esquina algunos de los fotones se consigue absorbido (perdido), algunos serán reflejadas/re-emitida, pero para las típicas paredes de esto sería la reflexión difusa en todo tipo de direcciones. En orden para que usted pueda ver las esquinas, sólo una parte de la luz reflejada (sólo la parte que se refleja en su dirección) se puede utilizar para la observación. Y como con la vela de la iluminación de la esquina, y también por el reflejo de la luz de su ojo la distancia desde la esquina de la materia con la misma proporcionalidad ($\propto 1/r^2$). Lo ideal sería cerca de la esquina, pero entonces se corre el riesgo de arrojar una sombra en la esquina.
Por último, la luz llega a los ojos y necesita ser detectado lo que parece ser posible, con un umbral de sólo alrededor de 10 fotones.
En la discusión anterior, dejé de lado (al menos) la absorción de la luz en el aire y los ojos (antes de llegar a los receptores). También me olvidé de segundo orden de los procesos (de múltiples reflexiones), pero creo que ambas de estas son menores en comparación a los factores mencionados.
ash108
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226
Ellos están llegando a las esquinas pero son luego absorbidos por el material. El material debe reemite luz a tus ojos, antes de verlo y pensar en ello como iluminado. Si simplemente llega muy pocos fotones en un punto específico, entonces no hay suficiente luz es re emitida desde ese punto en el ojo y el ojo esto no registrarse como iluminado.
