Er xkcd ' s og / eller Pink Floyd ' s prismeoptikk riktig?

I xkcd # 964 «Dorm Poster» , omslag fra mørk side av månen er» fullført «med en annen plakat som utfører den omvendte handlingen:

xkcd-tegneserie

En linse brukes til å gjøre de divergerende fargestrålene fra det første prismen til konvergerende. Dette er bare en tegneserie, og jeg er ikke sikker på om optikkens korrekthet var et viktig mål, men jeg lurer fortsatt på om dette faktisk ville fungere.

Problemet jeg ser er at vinklene ikke virker trene.

  • Til venstre (originalomslag) er vinkelen mellom den hvite strålen og den lilla strålen mest spiss vinkel

  • Til høyre, («invers» operasjon) er det akkurat det motsatte: her, rød og hvit har den mest skarpe vinkelen

Kan strålene som treffer riktig prisme på den måten virkelig komme ut som en hvit stråle?


I» m flau over å innrømme at jeg ikke eier albumet selv i en form som inkluderer hele coveret. Etter litt googling fant jeg original omslagsbilde med begge sider her :

mørk side av månen

På denne er vinklene på de enkelte fargede strålene fortsatt divergerende, fordi det ikke er noen ekstra linse involvert i å endre det. På begge prismer har rødt og hvitt minst spiss vinkel .

Strålene divergerer imidlertid divergerer mot prismen til venstre og er også avviker fra prismen til høyre . Det er en regel i optikk at stråler ikke har retning og kan betraktes som å komme fra begge retninger. I henhold til denne regelen er det «et problem i bildet, fordi på ett prisme divergerer strålene mot det andre, konvergerer de mot den . Gitt at resultatet (hvit stråle) skulle være det samme, motsier dette regelen, ikke det?

Kan fargestråler som divergerer mot et prisme virkelig rekombineres til en hvit stråle i prismen til venstre?


tl, dr

Hvilken av de to prismeoptikkene som er avbildet ovenfor er riktig? Eller er de begge korrekte? Eller ingen av dem?

Kommentarer

  • Taggen reversibilitet nevner bare termodynamikk i beskrivelsen av den, og jeg ' er ikke sikker på om den ' er ok å bruke den også til å reversere lysstråler. Hvis det ' ikke er i orden, vennligst rediger spørsmålet og fjern taggen.

Svar

Om albumgrafikken, jeg regner med at prismen til høyre er nesten riktig, men den til venstre er feil.

Venstre prisme: Merk at det vil se det samme ut om (a) den sammenhengende hvite lysstrålen kommer inn i prismen fra venstre, eller (b) de mange strålene kommer inn fra høyre. Også å merke seg at separate farger vises ikke inni prismen. (Og om det er en bølgelengde som tilsvarer det lilla lyset.)

(a) En enkelt stråle med hvitt lys som kommer inn i venstre prisme fra venstre vil bli delt inn i mange individuelle farger, med høyere frekvens (blåere) farger som blir bøyd lenger mot det normale når de kommer inn i prismen, og lenger bort fra det normale når de går ut av prismen.

(b) Omvendt er det mulig å ordne syv bjelker, hver med forskjellig bølgelengde, ved å gå inn i venstre prisme fra høyre slik at hver vil bli avledet riktig mengde for å skape en sammenhengende stråle av hvitt lys som går ut fra venstre. Det blå lyset vil bli trukket mot det normale mer enn rødt lys når det kommer inn, og vekk fra det normale mer enn det røde lyset når det kommer ut.

Jeg tror den eneste feilen her er at den blå siden av spekteret skal være en skarpere vinkel (ettersom det blir diffraktert mer enn det røde).

Men Pink Floyd » s venstre prisme er galt, og jeg har gått tom for oomph for å se på tegneserien …

Svar

Tegneserien er riktig, selv om det er vanskelig å få en god lysstråle i hvitt lys i praksis.

skriv inn bilde beskrivelse her

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert. Obligatoriske felt er merket med *