Ako fungujú jednosmerné zrkadlá

2024 Autor: Sherilyn Boyd | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-16 09:38

Zaujímavé je, že neexistuje taká vec ako skutočný zrkadlový spôsob. To by v skutočnosti porušovalo zákony fyziky (viac o tom vidíte nižšie Bonus Factoids). Čo sa vlastne deje s jednosmernými zrkadlami, je to, že máme sklo s extrémne tenkým povlakom z niektorého odrazového materiálu, ako je striebro (ako sa často používa na normálnych zrkadlách). Na rozdiel od normálnych zrkadiel je však strieborná vrstva taká tenká, že v skutočnosti odráža len polovicu svetla späť. Druhá polovica prechádza sklom. Táto vrstva je skutočne taká tenká, že ak sa na to pozeráte na molekulárnej úrovni, uvidíte, že iba polovica skla bola skutočne pokrytá striebrom; striebro by sa zdálo, že je sklenené na skle viac či menej rovnomerne.

Problém s povolením polovice svetla je, že by ste normálne mohli vidieť buď skrz sklo; to by sa len zdalo tónované. Nielen to, že polovica odrazeného svetla sa odrazí na oboch stranách. Takže každá strana by mohla byť reflexná strana alebo strana "vidieť cez". Premenná je tu len úroveň svetla v dvoch miestnostiach, ktorá určuje, ktorá strana sa zdá vidieť cez a ktorá strana sa zdá byť reflexná.

Ak je osvetlenie v oboch miestnostiach takmer rovnaké, silný zrkadlový efekt sa nestane, pretože svetlo prechádzajúce z jednej strany na druhú je zhruba rovnaké. Potom bude veľmi podobný normálnemu oknu, hoci okná sa zdajú byť mierne zafarbené. Ak však zhasnete svetlá na jednej strane a osvetlíte svetlá na druhej strane veľmi svetlé, potom zrkadlový efekt začne veľmi silne a účinne zabráni tomu, aby niekto videl, čo je na druhej strane okna. To, čo ste urobili, je vytvoriť nerovnováhu svetla, ktorá sa pohybuje medzi miestnosťami.

Ak sa zdá byť mätúce, prečo by táto nerovnováha mala mať nejaký rozdiel, premýšľajte o tom, či ste v jednej miestnosti naozaj nahlas vyšili hlasitosť rozhlasového vysielania a naozaj ticho v ďalšej rádiovej sieti v susednej miestnosti. Osoba v hlasivej miestnosti by nemohla počuť úplne rádio v susednej miestnosti, pretože je utopené hlasným rádiom. Ak sú vaše hlasitosti nastavené na zhruba rovnakých úrovniach decibelov, potom budete obaja počuť ostatné rádia.

Môžete vidieť podobný efekt dokonca aj s normálnym oknom vo vašom dome, ktorý neobsahuje reflexnú vrstvu. Keď je tma vonku a jasná v miestnosti, v ktorej sa nachádzate, okienko končí silným odrazom na svetlej strane, kým ľudia na tmavej strane vidia v poriadku vnútri. Rovnaký druh vecí sa deje s jednosmernými zrkadlami, okrem toho, že pridali tenký reflexný povlak, aby sa efekt ešte silnejší.

Samozrejme, jednoduchý spôsob, ako sa dostať k tomuto problému, je jednoducho priblížiť sa k oknu a zablokovať svetlo na svetlej strane rukami. Budete potom môcť vidieť cez okno alebo jednosmerné zrkadlo v pohode.

Bonusové fakty:

Skutočné jednosmerné zrkadlo, ktoré umožňuje svetlo jedným spôsobom, ale nie je možné žiadne svetlo cez druhé, pretože porušuje druhý zákon termodynamiky. Ak chcete vysvetliť, prečo by to bolo, premýšľajte nad tým, či máte horúci predmet na strane blokovania a studený predmet na vysielajúcej strane. V takomto prípade by energia vyžarovala z chladného na horúcu, zatiaľ čo energia na horúcej strane by sa jednoducho odrazila späť do horúcej strany; takže čistým účinkom by bolo ohrievanie horúcej strany z chladnej strany bez toho, aby sa k tomu pridala energia, čím by sa porušil druhý termodynamický zákon.
Talianske mesto Viganella nedostáva žiadne priame slnečné žiarenie asi sedem týždňov v zime. Na vyriešenie tohto problému bolo v roku 2006 inštalované počítačom riadené zrkadlo, ktoré je približne 25 stôp o 15 stôp. Zrkadlo je ovládané tak, aby odrážalo slnečné svetlo na hlavnom námestí mesta počas dňa.
Tradičné zrkadlá sa zvyčajne vyrábajú s dvoma rozdielnymi povrchmi. Najvzdialenejšia vrstva je len sklo. Vnútorná vrstva je zvyčajne vyrobená z veľmi vrstvy niklu, striebra alebo cínu. Zadná strana je potom zvyčajne namaľovaná čiernou farbou, ktorá ešte viac tmavá tabuľu. Tam je tiež často niečo ako cínu aplikované medzi striebro a sklo ako striebro nebude prirodzene viazaná na sklo. Ďalšou bežnou prísadou týchto dvoch vrstiev je meď medzi striebrom a čiernym náterom. To pomáha chrániť striebro v zrkadle pred poškodením pri manipulácii.
Zrkadlá v dávnych dobách boli zvyčajne len malé množstvo zozbieranej vody s nádobou obsahujúcou vodu, ktorá má tmavú farbu.
Už v roku 6000 pred nl v Turecku ľudia začali vyrábať iné než vodné zrkadlá. Tieto skoré zrkadlá boli zvyčajne vyrobené z obsidiánu, čo je prirodzene sa vyskytujúce vulkanické sklo. Tieto kusy obsidián by boli vhodne rezané a vysoko leštené, aby odrážali odraz.
Okolo roku 4000 pred nl sa prvé leštené medené zrkadlá začali objavovať v Mesopotamii. Okolo roku 2000 pred nl začali Číňania vyrábať podobné bronzové zrkadlá. Tieto typy zrkadiel boli k dispozícii iba mimoriadne bohatým.
Rýchlo dopredu okolo 16. storočia v Benátkach a vidíme prvé príklady sklenených zrkadiel s cínom-ortuťovými podložkami, ktoré produkujú odrazy veľmi podobné v porovnaní so zrkadlami, ktoré máme dnes. Tieto zrkadlá boli neskutočne drahé kvôli ich vysokej kvalite, drahým materiálom a tomu, aké krehké boli pre tie druhy dopravy, ktoré boli v tom čase k dispozícii. Nakoniec sa francúzsky podarilo zistiť, ako výrobcovia benátskeho skla vyrobili zrkadlá a podarilo sa mi pomaly znížiť cenu zrkadiel v západnej Európe. Hoci ortuť v zrkadlách, ktorá je toxická, bola stále veľkým problémom a pre väčšinu ľudí bola stále príliš drahá.
Zrkadlá z strieborného skla, ktoré dnes používame, boli vynájdené nemeckým chemikom Justusom von Liebigom v roku 1835. Dokázal vytvoriť extrémne tenkú vrstvu striebra na skle chemickou redukciou dusičnanu strieborného. Tento proces viedol k oveľa väčšej dostupnosti cenovo dostupných zrkadiel, a tak účinne sprístupňuje vysoko kvalitné zrkadlá pre masy po prvýkrát v histórii.
Len v roku 2001 sa vedci zaoberali kontrolou toho, či sa rozličné zvieratá môžu rozpoznať v zrkadlách. Predtým sa predpokladalo, že iba ľudia majú takéto sebavedomie. Ako sa však ukazuje, stále sa predpokladá, že väčšina zvierat nepozná, že zrkadlá vykazujú odhalenie seba. Zvieratá, o ktorých sa preukázalo, že sa dokážu rozpoznať, zahŕňajú ázijské slony, opice, ošípané, šimpanzy, delfíny, čarodejníky, orangutany, európske mágie, ľudia a môj mačací sirup (hoci nie moja mačka vafle). Zaujímavé je, že toto nie je prvý súbor mačiek, ktoré som mal, keď človek jasne vie, že sa pozerajú na seba v zrkadle a druhý jasne si to neuvedomuje. V obidvoch prípadoch to bol ten hlupák, ktorý nedokázal pochopiť, čo videli v zrkadle. Domnívame sa, že mačky a psi nemôžu rozpoznať, že vidia sami seba, ale budem musieť zavolať BS na túto, pokiaľ ju aplikujete všeobecne na všetkých psov a všetky mačky; z mojej skúsenosti, niektorí môžu a niektorí nemôžu. "Zrkadlový test", ktorý bol nedávno vyvinutý a používaný vedcami, je pomerne široko považovaný za chybný, produkujúci veľa falošných negatívov, a to dokonca aj medzi niektorými skupinami, ktoré sa ukázali ako schopné rozpoznať sa v zrkadlách na individuálnej úrovni, Takže je to dobrý test, ktorý dokazuje, že zvieratá, ktoré prejdú testom, sa v skutočnosti môžu rozpoznať v zrkadlách, ale nemusí hovoriť o tých, ktorí test nepodliehajú. Vzhľadom na to, že použitý test je chybný a výskum vykonaný v tejto oblasti je taký nový, je úplne možné, že sa veľa zrkadiel dokáže rozpoznať veľa zvierat; porota je stále na tom.