Какой самый эффективный способ отразить изображение, чтобы иметь наибольшую задержку? [закрыто]

-4

Когда мы смотрим на звезду, отличную от Солнца, возможно, что звезда может исчезнуть, потому что свету требуется так много времени, чтобы достичь нас.

Могут ли зеркала любого типа быть размещены в космосе, чтобы дать нам аналоговое изображение Земли, чтобы заглянуть в прошлое в затянувшееся время? Свет имеет тенденцию дрейфовать из-за квантовой странности, но в какой момент это создает проблемы с разрешением? Можем ли мы использовать телескоп, чтобы посмотреть на себя в зеркало, расположенное на краю солнечной системы? или было бы лучше использовать набор зеркал, расположенных ближе друг к другу, чтобы создать задержку?

enter image description here

Muze
источник
1
Вы спрашиваете о современном «лучшем» или теоретическом «лучшем»?
Wasabi
3
Это регулярно обсуждается на Physics.SE
Carl Witthoft
3
Здесь много вопросов. Обычно лучше иметь один вопрос на пост.
hazzey
@Muze - Пожалуйста, прекратите вносить незначительные изменения в ваши старые сообщения. Я откатил этот пост, чтобы синхронизировать его с существующим ответом.
GlenH7
Я откатил ваш вопрос назад к предыдущему редактированию. Пожалуйста, не меняйте задаваемый вопрос, так как принятый ответ больше не отвечает на ваш вопрос. Если вы хотите, пожалуйста, задайте другой вопрос, основываясь на результатах этого. При этом новый вопрос, который вы, похоже, хотите задать, вероятно, будет закрыт здесь как не по теме.
Wasabi

Ответы:

9

Потеря зеркального отражения:

  • Отражение более 99% света «достаточно просто».
  • 99,9% не является обычным явлением, но его можно купить «с полки» с достаточным количеством долларов.
  • Диэлектрические зеркала, в которых используются слои с толщиной порядка длины волны света для обеспечения интерференционных эффектов, могут достигать отражения 99,999%, но на очень ограниченных длинах волн для данного зеркала.
  • Утверждается, что разработанная MIT технология «Omniguide» позволяет «лучше» получать результаты, но значение «лучше» сложно определить.
  • Полное внутреннее отражение допускает 100% отражение, но только внутри среды на границе с другой средой. Это может относиться к вопросу в очень особых обстоятельствах.

«Сколько раз» зависит от того, какие критерии вы применяете к величине отраженного света. До тех пор, пока не останется 90% света, или 50%, или 10%, или ???

Так

Давайте используем несколько значений сверху для отражения и конечного уровня освещенности и посмотрим, каковы результаты.

Предположим, что отражающие проценты составляют 99% (потеря 0,01), 99,9% (потеря 0,001), 99,999% (потеря 0,00001) и конечные уровни освещения 90%, 50% и 10%
Ответы могут быть удивительными:

В приведенной ниже таблице «остаток» - это доля жизни, оставшаяся после отражения (Па / Pb x 00), а «Цель» - доля света, остающаяся после N отражений.

Для отражательной способности 99%, 99,9% и 99,999% количество «отскоков» достигает 90%, 50% и 10% от начальных уровней:

enter image description here


Временная задержка:

В первом приближении для зеркал с "передней поверхностью", которые обязательно будут использоваться для всех систем, кроме самых основных, и для толщины покрытия, которые были бы размерно малы по сравнению с разделением зеркал, тогда требуется время, необходимое для прохождения света, N x межзеркальное расстояние, для N отражений.
Скорость света в вакууме составляет ~ = 3 x 10 ^ 8 м / с, поэтому для разделения зеркал D метров и N отражений требуется время

время = N x D / (3 x 10 ^ 8) секунд.  = НД / 300 мкс.

Таким образом, для расстояния в 1 метр и, скажем, 230 000 отражений, время
t = 230 000 x 1/300 = ~ 767 микросекунд.

________________________________________

Качественный:

Ниже приводится довольно простой взгляд на проблемы качества из-за плоскостности и параллельности поверхностей. Вероятно, существует множество профессиональных материалов. Одной из областей очевидного применения являются зеркала для отражений лазера.
Это не то, с чем я (пока :-)) знаком в деталях.

Для поразительного количества отражений, достигаемых с помощью отражающего диэлектрического зеркала 99,999%, становятся актуальными такие проблемы, как качество / плоскостность / стабильность зеркала. например, для «плоских» зеркал с более чем 230 000 отражений, сохранение изображений в пределах, скажем, 10 градусов / 0,35 радиана от исходного курса требует параллелизма 10/230000 градусов или 0,156 угловых секунд. Чтобы сохранить изображения в качестве действительных представлений оригинала, могут потребоваться «степени плоскостности», которые бросают вызов любым действующим стандартам.

Если оба зеркала идеально плоские, то отраженные волны «по существу параллельны», но подвержены дифракции. Модификация зеркал для поддержания всего света внутри зеркальной системы для заданных размеров зеркала и цели потребует больше усилий и царапин, чем этот вопрос об основных принципах. Потеря «качества» также может произойти из-за невозможности изготовления идеальных зеркал (изогнутых или плоских), но это относительно неважно в нынешних условиях. Можно с уверенностью сказать, что такие эффекты могут существенно увеличить сложность достижения оставшейся легкой цели 230 000 x 10%.

____________________________________

Ученый американец - Как зеркала отражают фотоны?

Russell McMahon
источник
1
FWIW, чтобы ответить на вопрос о «задержке времени», это, очевидно, зависит от расстояния и угла падения. Если мы установим минимальный интервал в 1 $ \ lambda $ и почти перпендикулярное падение, то отскок 230k равен 230k * 500nm. Точное время поездки оставлено читателю :-)
Carl Witthoft
1
Количество отражений также зависит от размера зеркала. В конце концов, если фотон идеально перпендикулярен идеально гладкому зеркалу, он будет отражать (при условии идеальной гладкости) в направлении, прямо противоположном тому, из которого он исходил. Это означает, что он столкнется с излучателем, который, вероятно, не является зеркалом. Поэтому фотон не может ударять перпендикулярно зеркалу, но под каким-то углом, чтобы избежать излучателя. Вот почему множественные отражения на параллельных зеркалах всегда изгибаются от исходного изображения.
Wasabi
1
@Wasabi Я был бы впечатлен, увидев заметный успех от попыток использования фотон-фотонных взаимодействий для изменения результатов в реальных случаях. Вам нужно больше подробностей, чтобы сделать такую ​​квалификацию пригодной для изучения. Это очень простой «мысленный эксперимент», с которым нужно разобраться гораздо больше, прежде чем можно будет приступить к рассмотрению актуальности таких аспектов. Пример рассматривает одно мгновенное изображение с «непрерывной операцией» и сложностью. || Всегда наблюдаемое «изгибание» относится к конечному размеру источника - но на таком грубом уровне, что он не связан с ...
Russell McMahon
1
... основное фотон-фотонное взаимодействие. Больше связано с размером, например, моего тела и головы, с размером фотонов и использованием плоских параллельных зеркал. Оптическая адаптация зеркал может использоваться для получения «лучших» результатов по кривизне. || Обратите внимание, что в представленном наглядном примере (он же фотография) заметная кривизна относится к объекту, находящемуся вне точки зрения (камеры), и что кривизна у нас «вверх» и нигде не приближается к камере. Перемещая относительный угол зеркал, эта кривая вверх может быть обращена или уменьшена.
Russell McMahon
2
@Muze Вы добавили новый вопрос в свой вопрос, который полностью меняет фокус того, что вы спрашиваете. Если в начале вы спросите, что вы хотите знать, а не какой-то частично связанный аспект, это сильно поможет. О чем вы пытаетесь узнать?
Russell McMahon