四周都是全反射鏡子的室內打開電燈,關閉後這些光去哪裡了?

在漆黑的密室打開手電後再關掉,密室會再次變黑,手電的那束光跑到哪裡去了?

光子在沒有任何物質吸收或者阻擋的情況下,它將在宇宙空間中永遠傳播下去,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?當然不能,所以這個有趣的情況是沒有被吸收的光子將會留存到永遠!

四周都是全反射鏡子的室內打開電燈,關閉後這些光去哪裡了?

密室內全封閉的情況下,光子是不會跑到室外的,因此在室內開燈關燈的瞬間,光子會從牆上反射到另一面牆,如果100%反射的話,那麼可能將永遠反射下去!但事實上並不存在這樣的材料,一般望遠鏡的入門的天頂鏡高反平面鏡,其反射率也不過就是95%-97%,電泳介質鍍膜的反射率達99.7%以上,這個成本還是比較高的!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區間比較高,突破這個範圍,那麼它的吸收率是會增加的!

四周都是全反射鏡子的室內打開電燈,關閉後這些光去哪裡了?

因此很多朋友會很好奇,假如將一束高能激光照射到鏡子上會有什麼結果?上文中有描述,電介質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,那麼它將被吸收0.3%的能量,如果這束光的能量足夠高,那麼0.3%一樣可以擊穿平面鏡!如果激光的波段並不是在可見光波段,那麼高反平面鏡的反射率是會下降的,吸收得更多,因此被燒穿的概率也就更高!

這裡有一個需要注意下,高反平面鏡和普通鏡子的區別,一個鍍膜在表面,普通鏡子則鍍膜在背後上油漆保護,兩者是有差別的哦,性能更是天壤之別!

四周都是全反射鏡子的室內打開電燈,關閉後這些光去哪裡了?

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,這個成本可不低哦!那麼每次反射將會有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次之後,即剩下10%的光子

反射1532.8次之後,即剩下1%的光子

假如密室與中心光線之間的距離是10M

那麼在(1532.8×20M)/光速=0.0001022S之後即徹底無法看到!

這個時間估計各位的肉眼是感覺不出來的,假如用高速攝像機拍攝後將其放緩上萬倍,那麼我們可以看到光逐漸暗淡下去!其實高反平面鏡上是看不到光的,因為它很可能並沒有將光子反射到你所在的位置!

四周都是全反射鏡子的室內打開電燈,關閉後這些光去哪裡了?

當然理論上100%的反射(加上室內真空狀態),那麼光子將在這些鏡子之間永遠留存!


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