Em xkcd # 964 “Dorm Poster” , o a arte da capa do lado negro da lua é” completada “com outro pôster que realiza a ação inversa:
Uma lente é usada para transformar os raios de cores divergentes do primeiro prisma em raios convergentes. Agora, isso é apenas uma história em quadrinhos e não tenho certeza se a correção da ótica era um objetivo principal, mas ainda me pergunto se isso realmente funcionaria.
O problema que vejo é que os ângulos não dê certo.
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À esquerda, (arte da capa original) o ângulo entre o raio branco e o raio roxo é o máximo ângulo agudo
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À direita, (operação “inversa”) é exatamente o oposto: aqui, vermelho e branco têm o ângulo mais agudo
Será que os raios que atingem o prisma direito dessa forma realmente aparecem como um raio branco?
Eu” m Tenho vergonha de admitir que não sou o dono do álbum de uma forma que inclui a capa inteira. Depois de pesquisar um pouco no Google, encontrei a arte da capa original com ambos os lados aqui :
Neste, os ângulos dos raios coloridos individuais ainda são divergindo, porque não há nenhuma lente adicional envolvida na mudança. Em ambos os prismas, vermelho e branco têm o ângulo menos agudo .
No entanto, os raios estão divergindo em direção ao prisma à esquerda e também divergindo do prisma à direita . Há “uma regra na óptica que raios não têm direção e pode ser considerada vinda de qualquer direção. De acordo com esta regra, há “um problema na imagem, porque em um prisma, os raios estão divergindo em direção a ele , enquanto no outro, eles estão convergindo para ele . Dado que o resultado (raio branco) deve ser o mesmo, isso contradiz a regra, não é?
Os raios coloridos que estão divergindo em direção a um prisma podem realmente ser recombinados em um raio branco no prisma à esquerda?
tl, dr
Qual das duas ópticas de prisma ilustradas acima está correta? Ou ambos estão corretos? Ou nenhum?
Comentários
- A tag reversibilidade menciona apenas a termodinâmica em sua descrição e eu ' m não tenho certeza se ' está ok para usá-lo para a regra de reversibilidade de raios de luz também. Se ' não estiver ok, edite a pergunta e remova a tag.
Resposta
Com relação à capa do álbum, acho que o prisma da direita está quase correto, mas o da esquerda está incorreto.
Prisma esquerdo: observando que “terá a mesma aparência se (a) o feixe de luz branca coerente entrar no prisma pela esquerda ou (b) os muitos feixes entrarem pela direita. Observando também que cores diferentes não são mostrados dentro do prisma. (E se há um comprimento de onda correspondente a essa luz roxa.)
(a) Um único feixe de luz branca entrando no prisma esquerdo da esquerda será dividido em muitas cores individuais, com cores de maior frequência (mais azuis) sendo dobradas mais em direção do normal à medida que entram no prisma, e mais longe do normal à medida que saem do prisma.
(b) Por outro lado, é possível organizar sete feixes, cada um de um comprimento de onda diferente, entre no prisma da esquerda pela direita, de modo que cada um seja difratado na quantidade certa para criar um feixe coerente de luz branca saindo da esquerda. A luz azul será difratada em direção ao normal mais do que a luz vermelha ao entrar, e longe do normal mais do que a luz vermelha ao sair.
Acho que a única falha aqui é que o lado azul do espectro deve ser um ângulo mais nítido (já que está sendo difratado mais do que o vermelho).
Mas Pink Floyd ” O prisma da esquerda está errado e fiquei sem energia para olhar o desenho …
Resposta
O cartoon está correto, embora seja difícil obter um bom feixe de saída de luz branca na prática.
