CON UNA FUENTE DE LUZ.

Question

Si usted tiene 2 espejos para cada uno de los otros colocado exactamente para que se enfrentan entre sí a la perfección, y, a continuación, utilizar la luz de un láser pluma como el origen en uno de los espejos para que rebote hacia el otro espejo y de nuevo:

1. Sería la luz del láser de la línea que siguen existiendo entre los 2 espejos si la fuente del láser se detuvo?
2. Si es así, ¿cuánto tiempo podría la luz del láser seguir entre los espejos sin una fuente?
3. Sería justo seguir existente entre los espejos uso de sí mismo como la fuente o esto no es posible para la luz?

Nota: no tiene que ser sólo 2 espejos. Podría ser cualquier cantidad de espejos si que iba a cambiar el resultado.

Answer 1

Sí, iba a continuar. Pero no para siempre, por dos razones. Una de ellas es que no hay espejo es perfecto, así que un poco de luz que se pierde en cada rebote. La otra es que no haz de luz es perfectamente paralelo ("colimado"), de modo que la luz se propaga a lo largo del tiempo, y la luz, finalmente, cae fuera del espejo.

Ediciones después de los comentarios

Espejos esféricos va a ayudar, pero no eliminan el problema a la mano, que es la difracción. Perfectamente a un haz colimado no es posible, pero como un corolario de que no es posible producir un haz con un número finito de sección transversal. Alguna porción de la viga siempre cae fuera de la próxima espejo.

El uso de vigas que son aproximadamente Gaussiana (perfecto vigas de Gauss son imposibles) y espejos esféricos, la cantidad de energía que se pierde el próximo espejo es pequeña, pero no cero.

El OP pregunta #3 es nueva. No sé bien a qué te refieres por "sí mismo como la fuente". Si usted puede conseguir de alguna manera la luz se va, va a continuar por un tiempo después de apagar la fuente. La decadencia, como otros han señalado es (aproximadamente) exponencial como aproximadamente la misma fracción se pierde en cada rebote. Es aproximadamente exponencial debido a la forma del haz cambiará a medida que los bits son difractados de distancia, por lo que la fracción perdida cambia un poco de rebote rebote.

La duración de la luz persistirá depende totalmente de la calidad de la puesta en marcha. La calidad de la superficie de los espejos, la superficie de la figura, el ambiente, los materiales utilizados, la rigidez de los soportes ... Es probable que sea posible estimar el más largo posible persistencia de tiempo teniendo en cuenta los efectos que otros han mencionado en otras respuestas: la dispersión, la calefacción, el impulso de la transferencia, ... no sé lo que es el "teórico" el máximo sería, o el límite práctico. Una búsqueda rápida en Fabry-Perot de los interferómetros encuentra finura de los valores de la $10^6$ parque de pelota, que implicaría una persistencia en el tiempo de unos 30 cm de la cavidad de alrededor de 1 ms, pero eso es una estimación muy aproximada.

Answer 2

sería la luz del láser de la línea que siguen existiendo entre los 2 espejos si la fuente del láser se detuvo.

Como DJohnM comentó,

la luz en los viajes a la luna y de regreso, aunque la fuente de láser es de descanso para la mayoría de la ida y la vuelta.

Esto sucede porque cualquier fuente de luz que emite fotones. Son indivisibles paquetes de energía y viajan por el tiempo que no se absorben por un obstáculo o, de manera más precisa - por una partícula subatómica.

Sería justo seguir existente entre los espejos uso de sí mismo como la fuente o esto no es posible para la luz?

Como se dijo anteriormente, una vez emitido, el fotón está en lo propio y no más de atención acerca de la fuente.

Pero cuando es otro de los puntos sobre los espejos. Lo garyp dijo usted en su respuesta acerca de la técnica de la imperfección. Junto a esto, cualquier proceso de reflexión de los fotones es acompañado, al menos, con la transferencia de un impulso para el espejo. Todos los fotones empuja el espejo un poco y cualquier fotones debido a la conservación de la energía - deja el espejo con una frecuencia más baja. De modo que la luz se muere un infrarrojo de la muerte y el espejo de aumentos de la velocidad, o la que la temperatura aumenta.

Answer 3

Recibimos luz de lejanas estrellas aun están muertos cuando la señal alcanza a la tierra. Por lo tanto, la fuente no existe cuando nos vemos actualmente (captar la luz con telescopios espaciales).

Answer 4

Un cálculo rápido que escuché hace algún tiempo (no recuerdo donde, acabo de recordar el concepto).

El único dato que he encontrado (bueno, yo veía sólo un par de minutos, así que me perdone) en los espejos es en la wikipedia. Un dieléctrico espejo puede reflejar hasta un 99,999%. Bastante impresionante, ¿no? Sólo 10 partes por millón se pierden cada "rebote".

Ahora, cómo muchos de los "rebotes" son necesarios para que la intensidad es de 1 millonésima parte de la fuente original? Así, las matemáticas se dice que se trata de 1,38 millones de rebotes.

Ahora, imagina que los espejos son de 1 metro uno del otro. La luz va a viajar 1,38 millones de metros antes de la degradación 1/1000000 de su intensidad original. ¿Cuánto tiempo tarda? Bueno, 4.6 ms.

Así, con un casi perfecto espejo y ser capaz de detectar hasta 1 millonésima parte de la luz original, va a ver la luz lentamente atenuación? Bueno... No. Una cámara adquirir a 25fps un marco cada 40 ms.

Así que incluso con un casi perfecto espejo y un casi perfecto detector, me temo que la luz es tan condenadamente rápido..

Answer 5

Suponiendo ideal de las condiciones experimentales (utilizando perfecto, o espejo esférico, por ejemplo), la luz del láser no reflejan para siempre. Esto es debido a que los fotones impulso, $p = h/\lambda$, lo que significa que cada reflexión de la transferencia de momentum en el espejo, es decir,

\begin{align} \Delta p \, &= \, 0 \>\> \text{(conservation of momentum)} \\ \, &= \, \Delta p_{_{photon}} \, + \, \Delta p_{_{mirror}} \\ \, &= \, \big[ - p_{_{photon}} \, - \, ( + p_{_{photon}} ) \, \big] \, + \, \big[ \>\, p_{_{mirror}}^{^{final}} \, - \> ( \> p_{_{mirror}}^{^{initial}} = 0 \, ) \>\, \big] \\\\ \, &\implies p_{_{mirror}}^{^{final}} \, = \, 2 \, p_{_{photon}} \end{align}

Esto transfiere el impulso de calor hasta el espejo, después de que la energía se pierde como radiación térmica, y de la luz láser gradualmente decohere.

Creo que el cálculo de la vida útil de la original láser de fotones puede depender de variables tales como la longitud de onda de la luz, $\lambda$, el tamaño, la forma y el material del espejo, y la temperatura de la habitación. Esto puede ser de ayuda:

https://en.wikipedia.org/wiki/Thermal_radiation