Kako deluje enosmerna ogledala

2024 Avtor: Sherilyn Boyd | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-16 09:38

Zanimivo je, da ne obstaja resnično enosmerno ogledalo. To bi dejansko kršilo zakone fizike (za več o tem si oglejte Bonus Factoids spodaj). Kaj se dejansko dogaja z enosmernimi ogledali, je, da imamo stekleno steklo z izredno tankim premazom nekega odbojnega materiala, kot je srebro (kot se pogosto uporablja pri običajnih ogledalih). Čeprav je srebrna plast v nasprotju z običajnimi zrcalami tako tanka, da dejansko odraža le približno polovico svetlobe nazaj. Druga polovica gre skozi steklo. Ta plast je pravzaprav tako tanka, da če bi jo gledali na molekularni ravni, bi videli, da je le približno polovica stekla dejansko prevlečeno s srebrom; bi se srebro zdelo bolj ali manj enakomerno na steklu.

Problem pri tem, da je polovica svetlobe skozi, je, da bi se običajno še vedno lahko videli skozi katero koli pot skozi steklo; samo bi bilo videti niansirano. Ne samo, da se polovica odražene svetlobe odraža na obeh straneh. Torej, katera od strani bi bila lahko odsevna stran ali "videti skozi" stran. Spremenljivka tukaj je le svetloba v dveh prostorih, ki določa, katera stran se zdi videti skozi in katera stran se odraža.

Če je osvetlitev v obeh sobah skoraj enaka, se močan učinek zrcaljenja ne bo zgodil, ker je svetloba, ki se prehaja iz ene strani v drugo, približno enaka. Nato bo zelo podoben normalnemu oknu, čeprav se okna zdijo rahlo zatemnjena. Če pa luči na eni strani izklopite in na drugi strani osvetlite luč na drugi strani, se učinek zrcaljenja precej močno udari in učinkovito preprečuje, da bi videl, kaj je na drugi strani okna. Kaj ste naredili tukaj je ustvariti neravnovesje med svetlobo, ki potuje med sobami.

Če se zdi zmedeno, zakaj bi ustvarjanje tega neravnovesja pomenilo razliko, pomislite, ali ste imeli v eni sobi res glasno glasnost in da je bil v sosednji sobi res tiho vgrajen drugi radijski sprejemnik. Oseba v glasni sobi v sosednji sobi ne bi mogla slišati precej radia, ker je utihnil glasni radio. Če so vaše količine nastavljene na približno enako ravni dekibelov, boste oba lahko slišali radijske postaje.

Podoben učinek lahko vidite tudi z običajnim oknom v vaši hiši, ki ne vsebuje odsevnega premaza. Ko je temno zunaj in svetlo v sobi, v kateri ste, se okno konča, ki kaže močan odsev na svetlobni strani, medtem ko ljudje na temni strani lahko vidijo v notranjosti. Enaka vrsta stvari se dogaja z enosmernimi ogledali, razen, da so dodali tanek odsevni premaz, da bi učinek še močnejši.

Seveda je preprost način, kako se lotiti te težave, preprosto približati oknu in blokirati svetlobo na svetlo stran z rokami. Nato boste lahko videli okno ali enosmerno ogledalo v redu.

Bonus Dejstva:

• Resnično enosmerno ogledalo, ki omogoča svetlobo na en način, vendar nobena svetloba skozi drugo ni mogoča, saj krši drugi zakon termodinamike. Če želite ponazoriti, zakaj bi to bilo, razmislite o tem, ali ste na strani blokiranja imeli vroč predmet in hladni predmet na oddajni strani. V tem primeru bi sevalna energija potovala od hladnega v vročo, medtem ko bi se energija na vroči strani preprosto odbila nazaj v vročo stran; tako da bi bil neto učinek ogrevanje vroče strani s hladne strani, ne da bi pri tem dodali energijo, kar bi kršilo drugi zakon termodinamike.
• Italijansko mesto Viganella vsako zimo ne dobi neposredne sončne svetlobe približno sedem tednov. Da bi rešili ta problem, je bil leta 2006 nameščeno računalniško krmiljeno ogledalo, ki je približno 25 čevljev za 15 čevljev. Zrcalo je nadzorovano tako, da odraža sončno svetlobo v glavnem mestnem trgu v času dneva.
• Tradicionalna ogledala so običajno izdelana z dvema različnima površinama. Najbolj oddaljeni sloj je samo steklo. Notranji sloj je na splošno izdelan iz zelo struge plasti niklja, srebra ali kositra. Hrbet je potem običajno pobarvan v črni barvi, da še dodatno zatemni. Obstaja tudi pogosto nekaj podobnega Tin, ki se uporablja med srebrom in steklom, saj srebro naravno ne bo povezano s steklom. Drug skupen aditiv za ta dva sloja je baker, med srebrom in črno barvo. To pomaga pri zaščiti srebra v ogledalu, ko se poškoduje.
• Ogledala v starodavnih časih so bila značilno le majhna zbirala zbrane vode z vsebnikom, ki je vsebovala vodo, ki ji je bila temna barva.
• Že leta 6000 pr. N. Št. V Turčiji so ljudje začeli izdelovati ne-vodna ogledala. Ta zgodnja ogledala so bila običajno narejena iz obsidianov, ki je naravno nastajajoče vulkansko steklo. Ti kosi obsidianov bi bili ustrezno rezani in zelo polirani, da bi odražali odsev.
• Približno 4000 pr. N. Št. Se je prvo polirano bakro ogledalo začelo prikazovati v Mesopotamiji. Okoli 2000 pr. N. Št. Kitajci so začeli proizvajati podobna bronasta ogledala. Te vrste ogledal so bile na voljo le izredno bogatim.
• Hitro naprej do okoli 16. stoletja v Benetkah, in vidimo prve primere steklenih ogledal z nosilci iz kositra in živega srebra, zaradi česar so se refleksije zelo podobne zrcalami, ki jih imamo danes. Ti ogledali so bili smešno dragi zaradi visokokakovostnih, dragih materialov in kako krhki so bili za vrste prevoza, ki so bili takrat na voljo. Na koncu je Francozu uspelo učiti, kako so beneški proizvajalci stekla izdelali ogledala in uspelo znižati ceno na ogledalih v zahodni Evropi. Čeprav je živo srebro v ogledalih, ki so strupene, je bil še vedno velik problem, ki pa je bilo še vedno predrago za večino ljudi, ki bi si ga lahko privoščil.
• Srebro steklo zrcala, ki jih danes uporabljamo, je izumil nemški kemičar Justus von Liebig leta 1835. Z uporabo kemične redukcije srebrovega nitrata je na steklu ustvaril izredno tanko plast srebra. Ta proces je privedel do precej večje razpoložljivosti cenovno ugodnih ogledal, kar je prvič v zgodovini omogočilo visoko kakovostno ogledalo za mase.
• Šele v zadnjem letu 2001 so znanstveniki preverjali, ali se različne živali lahko prepoznajo v ogledalih. Pred tem se je zdelo, da so imeli samo takšno zavedanje samo ljudi. Kot se izkaže, je še vedno mišljeno, da večina živali ne prepozna, da zrcala kažejo svoje odseve. Živali, za katere se je izkazalo, da se lahko prepoznajo sami, so azijski sloni, jajčne celice, prašiči, šimpanzi, delfini, sramoti, orangutani, evropske slaščice, ljudje in mačji sirup (čeprav moji mačji vaflji). Zanimivo je, da to ni prva serija mačk, ki sem jih imela, kjer je jasno, da se v ogledalu gledajo vase, druga pa tega ne zaveda. V obeh primerih je bilo neumno, ki ni mogel razumeti, kaj vidijo v ogledalu. Domnevno mačk in psi ne morejo prepoznati, da se vidijo sami, vendar bom moral poklicati BS na tem, kolikor ga splošno uporabljam za vse pse in vse mačke; iz mojih izkušenj, nekateri lahko in nekateri ne morejo. "Zrcalni test", ki so ga pred kratkim razvili in uporabili znanstveniki, je dokaj pomislek, da je napačen, pri čemer je veliko lažnih negativov, tudi med nekaterimi skupinami, za katere se je izkazalo, da se lahko prepoznajo v ogledalih na posamezni ravni. Torej je dober test za dokazovanje, da se lahko živali, ki opravijo preizkus, dejansko prepoznajo v ogledalih, vendar ne nujno povedati ničesar o tistih, ki ne opravijo preizkusa. Glede na uporabljeni test je napačen in raziskave na tem področju so tako nove, je popolnoma mogoče, da se lahko veliko živali prepozna v ogledalih; žirija je še vedno na tem.