Sunt optice prismele xkcd ' s și / sau Pink Floyd '?

În xkcd # 964 „Afiș dormitor” , coperta din partea întunecată a lunii este„ completată ”cu un alt poster care efectuează acțiunea inversă:

xkcd comic

Un obiectiv este folosit pentru a transforma razele de culoare divergente de la prima prismă în convergente. Acum acesta este doar un comic și nu sunt sigur dacă corectitudinea opticii a fost un obiectiv major, dar încă mă întreb dacă acest lucru ar funcționa efectiv.

Problema pe care o văd este că unghiurile nu sunt rezolvați.

  • În stânga, (coperta originală) unghiul dintre raza albă și raza violetă este cel mai unghi acut

  • În dreapta, (operație „inversă”) este exact opusul: aici, roșu și alb au unghiul cel mai acut

Ar putea razele care lovesc prisma corectă în acest fel să iasă într-adevăr ca o singură rază albă?


I” m jenat să recunosc că nu dețin eu însumi albumul într-o formă care include întreaga copertă. După un pic de googling, am găsit coperta originală cu ambele fețe aici :

partea întunecată a lunii

Pe aceasta, unghiurile razelor colorate individuale sunt încă divergent, deoarece nu există niciun obiectiv suplimentar implicat să schimbi acest lucru. Pe ambele prisme, roșul și albul au cel mai mic unghi acut .

Cu toate acestea, razele sunt divergente spre prisma din stânga și sunt, de asemenea, divergent de prisma din dreapta . Există o regulă în optică care razele nu au direcția și ar putea fi considerată ca provenind din ambele direcții. Conform acestei reguli, există „o problemă în imagine, deoarece pe o prismă, razele diverg spre ea , în timp ce pe celălalt converg spre acesta . Având în vedere că rezultatul (raza albă) ar trebui să fie același, acest lucru este în contradicție cu regula, nu-i așa?

Razele de culoare care diverg spre o prismă pot fi într-adevăr recombinate cu o rază albă în prisma din stânga?


tl, dr

Care dintre cele două prisme optice din imaginea de mai sus este corectă? Sau sunt amândoi corecți? Sau nici unul?

Comentarii

  • Eticheta reversibilitate menționează doar termodinamica în descrierea sa și ' nu sunt sigur dacă ' este ok să o folosesc și pentru regula reversibilității razelor de lumină. Dacă ' nu este în regulă, vă rugăm să editați întrebarea și să eliminați eticheta.

Răspuns

În ceea ce privește opera de artă a albumului, cred că prisma din dreapta este aproape corectă, dar cea din stânga este incorectă.

Prisma din stânga: observând că „va arăta la fel dacă (a) fasciculul luminos alb coerent intră în prisma din stânga sau (b) multele fascicule intră din dreapta. De asemenea, observând că culorile separate nu sunt afișate în interiorul prismei. (Și dacă există „o lungime de undă corespunzătoare acelei lumini purpurii.)

(a) Un singur fascicul de lumină albă care intră în prisma din stânga din stânga va fi împărțit în multe culori individuale, cu frecvență mai mare (mai albastră) culorile fiind îndoite mai departe spre normalul când intră în prismă și mai departe departe de normalul pe măsură ce ies din prismă.

(b) În schimb, este posibil să aranjăm șapte fascicule, fiecare cu o lungime de undă diferită, th la intrarea prismei din stânga din dreapta, astfel încât fiecare să fie difractată cantitatea potrivită pentru a crea un fascicul coerent de lumină albă care iese din stânga. Lumina albastră va fi difractată spre normală mai mult decât lumina roșie la intrare și departe de normală mai mult decât lumina roșie la ieșire.

Cred că singura defecțiune aici este că partea albastră a spectrului ar trebui să fie un unghi mai ascuțit (întrucât „este mai difractat decât roșu).

Dar Pink Floyd” Prisma din stânga este greșită și „am rămas fără să mă uit la desenul animat …

Răspuns

Cel de desene animate este corect, deși este dificil să obțineți un fascicul bun de lumină albă în practică.

introduceți imaginea descriere aici

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *