W xkcd # 964 „Dorm Poster” okładka z ciemnej strony księżyca została„ uzupełniona ”innym plakatem wykonującym odwrotną akcję:
Soczewka służy do zamiany rozchodzących się kolorowych promieni z pierwszego pryzmatu w zbiegające się. To tylko komiks i nie jestem pewien, czy poprawność optyki była głównym celem, ale nadal zastanawiam się, czy to faktycznie zadziała.
Problem, który widzę, polega na tym, że kąty nie wypracować.
-
Po lewej stronie (oryginalna grafika okładki) kąt między białym promieniem a fioletowym promieniem jest najbardziej kąt ostry
-
Po prawej (operacja odwrotna) jest dokładnie odwrotnie: tutaj czerwony i biały mają najbardziej ostry kąt
Czy promienie, które w ten sposób uderzyły w prawy pryzmat, naprawdę wychodzą jako jeden biały promień?
I” m Ze wstydem przyznaję, że sam nie posiadam albumu w formie obejmującej całą okładkę. Po odrobinie googlowania znalazłem oryginalną okładkę z obiema stronami tutaj :
Na tym kąty poszczególnych kolorowych promieni są nadal rozbieżne, ponieważ nie ma dodatkowej soczewki wymagającej zmiany tego. Na obu pryzmatach czerwony i biały mają najmniej ostry kąt .
Jednak promienie rozchodzą się w kierunku pryzmatu po lewej i są także odbiegające od pryzmatu po prawej . W optyce obowiązuje zasada, że promienie nie mają kierunek i można je uznać za pochodzący z dowolnego kierunku. Zgodnie z tą zasadą na obrazie występuje problem, ponieważ na jednym pryzmacie promienie rozchodzą się w jego kierunku , podczas gdy na innym, zbliżają się do niego . Biorąc pod uwagę, że wynik (biały promień) powinien być taki sam, jest to sprzeczne z zasada, prawda?
Czy kolorowe promienie, które rozchodzą się w kierunku pryzmatu, naprawdę mogą zostać ponownie połączone w biały promień w pryzmacie po lewej stronie?
tl, dr
Która z dwóch optyki pryzmatycznej przedstawionej powyżej jest poprawna? A może obaj mają rację? Albo żaden?
Komentarze
- Znacznik odwracalność wspomina tylko o termodynamice w jego opis i ' nie jestem pewien, czy ' można go również używać do reguły odwracalności promieni świetlnych. Jeśli ' nie jest w porządku, edytuj pytanie i usuń tag.
Odpowiedź
Jeśli chodzi o okładkę albumu, myślę, że pryzmat po prawej jest prawie poprawny, ale ten po lewej jest niepoprawny.
Lewy pryzmat: zauważ, że będzie wyglądał tak samo, niezależnie od tego, czy (a) spójna wiązka białego światła wpada do pryzmatu z lewej strony, czy (b) wiele wiązek wchodzi z prawej strony. Należy również zauważyć, że oddzielne kolory nie są pokazane wewnątrz pryzmatu. (I czy istnieje „długość fali odpowiadająca temu fioletowemu światłu).
(a) Pojedyncza wiązka białego światła wpadająca do lewego pryzmatu od lewej strony zostaną podzielone na wiele pojedynczych kolorów, przy czym kolory o wyższej częstotliwości (bardziej niebieskie) będą wyginane dalej w kierunku normalnej, gdy wchodzą przez pryzmat i dalej od normalnej gdy wychodzą z pryzmatu.
(b) I odwrotnie, można ustawić siedem wiązek, każda o innej długości fali, th przy wejściu w lewy pryzmat z prawej strony tak, że każdy zostanie ugięty w odpowiedniej ilości, aby stworzyć spójną wiązkę białego światła wychodzącą z lewej strony. Niebieskie światło będzie ugięte w kierunku normalnego bardziej niż czerwone przy wejściu i z dala normalnego bardziej niż czerwone światło przy wyjściu.
Myślę, że jedyną wadą jest to, że niebieska strona widma powinna być ostrzejsza (ponieważ jest bardziej ugięta niż czerwona).
Ale Pink Floyd ” lewy pryzmat jest nieprawidłowy i zabrakło mi mocy, aby spojrzeć na kreskówkę …
Odpowiedź
Ten rysunkowy jest poprawny, chociaż w praktyce trudno jest uzyskać dobrą wiązkę światła białego.
