Licht vangen in een spiegelglas bol?

[Snow_King]

Hallo,

Vannacht zat ik even het nieuws te kijken op ned 1 (soort teletekst nieuws) en daar heb je op de achtergrond altijd radio. Nu vroeg daar iemand of het volgende mogelijk was.

Je maakt een bol van spiegelglas, dus glas dat aan de ene kant een spiegel is en aan de andere kant een spiegel.

De binnenkant van die bol maak je spiegel en buitenkant is glas. Je kan dus wel naar binnen kijken en niet naar buiten.

Als je dan van buiten naar binnen met een laserstraal schijnt, blijft dan die straal oneindig door die bol heen en weer kaatsen? Hij kan immers nergens naar toe.

Ik heb nog wel even liggen luisteren, maar heb het antwoord niet gehoord.

Wie weet of dit kan?

[Skyaero]

Nee. Zelfs de beste spiegels reflecteren niet 100%. Uiteindelijk zal dus al het licht geabsorbeerd zijn door de spiegels.

[Ultra]

Scientists hold light particles captive

[Resistor]

Dan moet je de laserstraal ook oneindig dun maken, doordat de bol hol van binnen is, krijg je het effect van een holle spiegel, en blijft het geen rechte straal, maar waaiert hij uit elkaar.

In theorie zou je wel een kubus van spiegels kunnen maken, straal blijft heen en weer stuiteren en als je snel genoeg de opening waardoor de straal naar binnen komt 100% laat reflecteren zou het in theorie kunnen.

Maar spiegels reflecteren geen 100%, en anders dempt de lucht de straal wel.

[Anoniem: 26306]

Een laser werkt juist min of meer met dat principe. Een zo goed mogelijke spiegel, en een spiegel die een beetje licht doorlaat. Daartussen worden gasdeeltjes in aangeslagen toestand gebracht. Op een gegeven moment gaan er deeltjes fotonen uitzenden, dat triggert de aangeslagen atomen om ook een foton uit te zenden, en zo ontstaat een sneeuwbaleffect. De spiegels worden gebruikt om de deeltjes allemaal dezelfde kant op te sturen zodat er een bundel ontstaat.

[Snow_King]

Hmm, ja ik dacht al dat het in theorie wel mogelijk was, maar in praktijk dus niet.

Wel interessant verder

[Anoniem: 133226]

Uhm, als je wel naar binnen kunt kijken betekent dat dat er licht uit de bol komt en in je oog terecht komt...

Je kunt dus wel van binnen naar buiten kijken en niet van buiten naar binnen, andersom dus...

[Snow_King]

Anoniem: 133226 schreef op zondag 10 juli 2005 @ 20:47:
Uhm, als je wel naar binnen kunt kijken betekent dat dat er licht uit de bol komt en in je oog terecht komt...

Je kunt dus wel van binnen naar buiten kijken en niet van buiten naar binnen, andersom dus...

Hmm, true.

Maar je kent het speciale glas wat de politie heeft? Het wel bekende film glas.

[Anoniem: 124325]

Snow_King schreef op zondag 10 juli 2005 @ 23:38:
[...]

Hmm, true.

Maar je kent het speciale glas wat de politie heeft? Het wel bekende film glas.

Dit soort glas heeft weinig met het "glassoort" te maken maar met de dunne depositielaag er op: het werkt als een 1/2-spiegel (of 3/4-spiegel) en je kunt er van beide kanten doorheen kijken. In de "verhoorkamer" is er een overvloed van licht en in de "observatiekamer" juist weinig licht.

Er zijn dacht ik ook versies welke "liquid" crystals gebruiken voor een active benadering van de "licht-doorlaat-factor" maar dat is een ander topic. Er bestaat volgens mij geen "spiegel" welke "one-way" functioneert

[ Voor 7% gewijzigd door Anoniem: 124325 op 11-07-2005 00:08 ]

[Anoniem: 8386]

Anoniem: 124325 schreef op maandag 11 juli 2005 @ 00:07:
[...]


Dit soort glas heeft weinig met het "glassoort" te maken maar met de dunne depositielaag er op: het werkt als een 1/2-spiegel (of 3/4-spiegel) en je kunt er van beide kanten doorheen kijken. In de "verhoorkamer" is er een overvloed van licht en in de "observatiekamer" juist weinig licht.

Er zijn dacht ik ook versies welke "liquid" crystals gebruiken voor een active benadering van de "licht-doorlaat-factor" maar dat is een ander topic. Er bestaat volgens mij geen "spiegel" welke "one-way" functioneert

Zover ik weet ook niet.

Vroeg iets af: Zou een supergeleidend spiegel niet ook 100% efficient moeten zijn? (geen absorptie dus)

[Tasma]

als jij wel naar binnen kunt kijken, kan er dus WEL licht uit anders zie je het namelijk niet

de enige manier waarop je een object ziet is als er licht vanaf het object in je oog terecht komt.


Als je hem compleet reflecterend zou maken gaat het nog niet op, er is namelijk geen sprake van 'volledige' reflectie. De spiegels nemen een deel van het licht op en zetten dit om naar warmte.
Daarnaast krijg je ook te maken met de lucht in de bol, die dus ook warm wordt.

Als je het tot een 100% vacuum (tot dusver onmogelijk) kan krijgen krijg je nog problemen met het fenomeen dat licht (en ook energiegolven) die botsen, bij de botsing splitsen in een golf die 99,99999% (etc) van de golf heeft en een golf met het resterende deel. Die golf verplaatst zich vervolgens als -energie- door het object heen en niet meer als licht.

de exacte naam van het laatstgenoemde fenomeen weet ik niet, ik zoek het even voor jullie op.

[Tasma]

Anoniem: 8386 schreef op maandag 11 juli 2005 @ 12:19:
[...]


Zover ik weet ook niet.

Vroeg iets af: Zou een supergeleidend spiegel niet ook 100% efficient moeten zijn? (geen absorptie dus)

nee, deze zou enkel het licht enorm snel kunnen opnemen

[Anoniem: 8386]

Tasma schreef op maandag 11 juli 2005 @ 14:07:
[...]


nee, deze zou enkel het licht enorm snel kunnen opnemen

Weet je waar je het over hebt, dan?

[Anoniem: 124325]

Anoniem: 8386 schreef op maandag 11 juli 2005 @ 12:19:
[...]
Zover ik weet ook niet.

Vroeg iets af: Zou een supergeleidend spiegel niet ook 100% efficient moeten zijn? (geen absorptie dus)

Je bedoeld hier, neem ik aan, een supergeleidend materiaal dat is gepolijst tot spiegel kwaliteit.
Van mijn studies in electromagnetisme herinner ik me dat inkomende straling zoals licht in metaal doordringt tot op een bepaalde diepte (een soort grenslaag waarvan de dikte afhankelijk was van de specifieke weerstand maar ook van de golflengte (dus ook van de frekwentie) van de straling). De indringende magnetische velden veroorzaken vrije elektronen door de grenslaag te bewegen als eddy currents. Er is kennelijk geen sprake van transmissie als het metaal dikker is dan de grenslaag maar ook geen 100% reflectie.

Met een supergeleider zou je verwachten dat het magnetische veld van de grenslaag dan zo dun zou zijn dat nagenoeh 100% van de straling zou reflecteren. . .maar dat is een conclusie op basis van macroscopische relaties. Het oppervlak van een spiegel is uiteraard niet 100% vlak op microscopische schaal. Als de golflengte de moleculaire c.q. atomaire dimensies van het supergeleidendse metaal benaderd verwacht ik dat dat de straling waarcshijnlijk effecten gaat veroorzaken welke op of tussen de moleculen/atomen niet meer de macroscopische relaties zal volgen welke gelden voor straling met lange golflengten in verhouding tot het moleculaire raster. Ik kan me kan voorstellen dat atomen of zelfs moleculen uit de structuur geslagen worden of dat de straling toch tot op een bepaalde diepte tussen de moleculen gaat doordringen en daar effecten gaat veroorzaken en stralingsenergie in warmte gaat omzetten.

Er zou dan mijn inziens geen sprake zijn van 100% reflectie voor een supergleidend materiaal.

Naar ik meen zijn veel metalen al gedeeltelijk transparant voor gammastraling en voor deze straling is een gepoijst metaal dus maar "partial mirror" als het metaal niet te dik is.

Misschien is het een interessant idee om een spiegel van een zeer dunne supergeleider te maken en deze met temperatuur control "aan" en "uit" te zetten net zoals we dit doen met liquid crystals met gebruik van een elektrische spanning. Op hoge temperatuur zou het licht er doorheen schijnen (een kijkglaasje) en op lage temperatuur zou het een effectieve spiegel worden.

Misschien een idee voor onderzoek?

[Zeror]

DIt is wat er gebeurd:



Door de "holle" zijde (binnenkant van de bol) wordt de laserstraal als maar kleiner, kleiner en kleiner.
Tot de laser zo klein dat ie niet meer te zien is blote oog. het materiaal van de spiegel speelt hierbij ook een rol voor % er geabsobeerd wordt en hoeveel % er geweerkaatst wordt.

Als je dan van buiten naar binnen met een laserstraal schijnt, blijft dan die straal oneindig door die bol heen en weer kaatsen?

Antwoord:
1 - Indien de weerkaatsing van de spiegels 100% is - JA, maar je zal op gegeven moment de laser niet meer kunnen zien.
2 - Indien de weerkaatsing van de spiegel minder dan 100% is - NEE, want de spiegel absobeerd langzaam de laser waardoor er na een tijd geen laser meer overblijft.

Je zal in beide gevallen hetzelfde waarnemen, maar er zijn dus 2 (of meer??) mogelijkheden afhankelijk van het spiegelmateriaal wat je gebruikt. Verder zijn er nog andere factoren die het proces beinvloeden, maar die heb ik in mijn verhaal ff achterwege gelaten.

[ Voor 13% gewijzigd door Zeror op 13-07-2005 01:16 ]

[Anoniem: 8386]

Anoniem: 124325 schreef op woensdag 13 juli 2005 @ 00:55:
[...]


Je bedoeld hier, neem ik aan, een supergeleidend materiaal dat is gepolijst tot spiegel kwaliteit.
Van mijn studies in electromagnetisme herinner ik me dat inkomende straling zoals licht in metaal doordringt tot op een bepaalde diepte (een soort grenslaag waarvan de dikte afhankelijk was van de specifieke weerstand maar ook van de golflengte (dus ook van de frekwentie) van de straling). De indringende magnetische velden veroorzaken vrije elektronen door de grenslaag te bewegen als eddy currents. Er is kennelijk geen sprake van transmissie als het metaal dikker is dan de grenslaag maar ook geen 100% reflectie.

Met een supergeleider zou je verwachten dat het magnetische veld van de grenslaag dan zo dun zou zijn dat nagenoeh 100% van de straling zou reflecteren. . .maar dat is een conclusie op basis van macroscopische relaties. Het oppervlak van een spiegel is uiteraard niet 100% vlak op microscopische schaal. Als de golflengte de moleculaire c.q. atomaire dimensies van het supergeleidendse metaal benaderd verwacht ik dat dat de straling waarcshijnlijk effecten gaat veroorzaken welke op of tussen de moleculen/atomen niet meer de macroscopische relaties zal volgen welke gelden voor straling met lange golflengten in verhouding tot het moleculaire raster. Ik kan me kan voorstellen dat atomen of zelfs moleculen uit de structuur geslagen worden of dat de straling toch tot op een bepaalde diepte tussen de moleculen gaat doordringen en daar effecten gaat veroorzaken en stralingsenergie in warmte gaat omzetten.

Je hebt helemaal gelijk. Voor de rest zou je nog moeten bedenken of er niet als nog phononen opgewekt worden in het materiaal.
Overigens als licht met golflengtes orde van atomen gaat gebruiken krijg je uberhaupt problemen met exitatie van atomaire energie niveau's.

Misschien is het een interessant idee om een spiegel van een zeer dunne supergeleider te maken en deze met temperatuur control "aan" en "uit" te zetten net zoals we dit doen met liquid crystals met gebruik van een elektrische spanning. Op hoge temperatuur zou het licht er doorheen schijnen (een kijkglaasje) en op lage temperatuur zou het een effectieve spiegel worden.

Lijkt me lastig snel te schakelen.

[Anoniem: 32457]

Rakkerzero schreef op woensdag 13 juli 2005 @ 01:13:
Door de "holle" zijde (binnenkant van de bol) wordt de laserstraal als maar kleiner, kleiner en kleiner.
Tot de laser zo klein dat ie niet meer te zien is blote oog. het materiaal van de spiegel speelt hierbij ook een rol voor % er geabsobeerd wordt en hoeveel % er geweerkaatst wordt.

Heb je er ooit aan gedacht dat het licht na zijn brandpunt te zijn gepasseerd op je tekening weer divergeert en dus niet steeds kleiner wordt? Het zal dus blijven weerkaatsen met steeds wisselende bundelgrootte.
Maar de belangrijkste punten hier zijn al aangehaald:er bestaat niet zoiets als een éénrichtingsspiegel (dat zou een voorkeursrichting voor licht impliceren) en als je het licht er op een andere manier inkrijgt, dan absorbeert je spiegel telkens een deel van de bundel.
Wat is nou hetgene wat je echt wil weten?

[Snow_King]

Anoniem: 32457 schreef op woensdag 13 juli 2005 @ 02:18:
[...]

Wat is nou hetgene wat je echt wil weten?

Ik wilde dus weten of je licht op deze manier kon vangen in een bol dat het voor eeuwig heen en weer bleef kaatsen in die bol.

[dreamscape]

Rakkerzero schreef op woensdag 13 juli 2005 @ 01:13:
DIt is wat er gebeurd:

[afbeelding]

Door de "holle" zijde (binnenkant van de bol) wordt de laserstraal als maar kleiner, kleiner en kleiner.
Tot de laser zo klein dat ie niet meer te zien is blote oog.

Ga jij nog eens wat lesjes optica volgen...
Wat denk je dat die bundel licht doet als hij 'zo dun is dat hij niet meer te zien is'...? Denk je niet dat hij daarna weer divergent gaat worden?

(even los van het feit dat de vraat van TS niet gaat werken. Zoals al gezegd: als je in die bol kunt kijken kan er licht uit de bol. Klaar.)

[Resistor]

Rakkerzero schreef op woensdag 13 juli 2005 @ 01:13:
DIt is wat er gebeurd:

[afbeelding]

Door de "holle" zijde (binnenkant van de bol) wordt de laserstraal als maar kleiner, kleiner en kleiner.
Tot de laser zo klein dat ie niet meer te zien is blote oog. het materiaal van de spiegel speelt hierbij ook een rol voor % er geabsobeerd wordt en hoeveel % er geweerkaatst wordt.


[...]
Antwoord:
1 - Indien de weerkaatsing van de spiegels 100% is - JA, maar je zal op gegeven moment de laser niet meer kunnen zien.
2 - Indien de weerkaatsing van de spiegel minder dan 100% is - NEE, want de spiegel absobeerd langzaam de laser waardoor er na een tijd geen laser meer overblijft.

Je zal in beide gevallen hetzelfde waarnemen, maar er zijn dus 2 (of meer??) mogelijkheden afhankelijk van het spiegelmateriaal wat je gebruikt. Verder zijn er nog andere factoren die het proces beinvloeden, maar die heb ik in mijn verhaal ff achterwege gelaten.

Als je een laser door een smal spleetje laat schijnen krijg je een interferentiepatroon, maar ik heb nog nooit gehoord van een zichzelf oplossende laserstraal

Als het een '100% bol' is hou je geen lichtstraal meer over, maar daar was je ook al achter, je bent alleen het gedeelte voorbij het brandpunt vergeten.

En als de spiegels 100% zijn moet je de bol ook nog vacuum trekken omdat de lucht ook nog wat dempt.

De enige methode om de straal te behouden is dus de straal heen en weer te kaatsen tussen 2 vlakke spiegels, die helemaal parallel staan, met aan de uiteinden nog een spiegel om de straal weer terug te sturen. Een beetje het idee van simpele glasvezelkabels, maar dan zonder uitgang.

[Zeror]

Ik ben nooit echt goed geweest in natuurkunde
Ik dacht dat het zoiets was. Zomaar een theorie.

[TheLunatic]

Rakkerzero schreef op woensdag 13 juli 2005 @ 11:02:
Ik ben nooit echt goed geweest in natuurkunde
Ik dacht dat het zoiets was. Zomaar een theorie.

In dat geval moet je het niet brengen alsof je het allemaal zeker weet natuurlijk. Een kleine disclaimer had dus geen kwaad gekund lijkt me.

[Anoniem: 149249]

En als je het nu eens doet in een kubus?

[Anoniem: 26306]

Anoniem: 149249 schreef op woensdag 13 juli 2005 @ 17:57:
En als je het nu eens doet in een kubus?

In principe kan het natuurlijk met elk geometrisch lichaam dat aan de binnenzijde 100% reflecteert.

[Anoniem: 37519]

Experimentje: zet twee lange spiegels tegenover elkaar en schiet vervolgens een laserstraal onder een bijna rechte hoek op 1 van spiegels af. Meet vervolgens met een lichtmeter de intensiteit van de lichtstraal als hij een paar 100 keer heen en weer is gekaatst. Vergelijk de uitkomst met de initiele intensiteit.

[Hendal.]

Resistor schreef op woensdag 13 juli 2005 @ 09:29:

Als het een '100% bol' is hou je geen lichtstraal meer over, maar daar was je ook al achter, je bent alleen het gedeelte voorbij het brandpunt vergeten.

Als het 100% bol zou zijn en je zou geen verlies hebben zou je dan niet in het midden van de bol een lichtpunt hebben omdat elke straal daar wel langskomt, of te minste veel kleine stralen die uiteindelijk samen weer genoeg licht geven?

[shades684]

Rakkerzero schreef op woensdag 13 juli 2005 @ 11:02:
Ik ben nooit echt goed geweest in natuurkunde
Ik dacht dat het zoiets was. Zomaar een theorie.

Je kan die theorie wel even testen natuurlijk, pak maar een vergrootglas beetje zon dan kan je het zien.

(Ben altijd gek geweest op proefjes, vooral als ze mis gingen )

[Neobahamuth]

Als ik mij niet vergis werd dit principe reeds uitgewerkt in een film: Hellraiser: Bloodline (1996) (slechte film trouwens).
Het is al een tijdje geleden dat ik die gezien heb maar ik herinner mij een scene waarin een ruimtestation (modulair) zichzelf begint te herrangschikken tot een vorm (kubus) waarin een lichtstraal gevangen wordt die oneinding weerkaatst tegen de wanden met als doel de antagonist uit te schakelen.

[Anoniem: 139095]

check dit topic ook eens voor dit onderwerp:


licht vangen.

[handige_harrie]

Is dit niet mogelijk met een diamant (briljant eigenlijk) vanwege zijn hoge refractie index (~2.4)

[Rey Nemaattori]

Rakkerzero schreef op woensdag 13 juli 2005 @ 01:13:
DIt is wat er gebeurd:

[afbeelding]

Door de "holle" zijde (binnenkant van de bol) wordt de laserstraal als maar kleiner, kleiner en kleiner.
Tot de laser zo klein dat ie niet meer te zien is blote oog. het materiaal van de spiegel speelt hierbij ook een rol voor % er geabsobeerd wordt en hoeveel % er geweerkaatst wordt.

Da's ook bullshit van de bovenste plank....het oppervlak werkt net als een lens..ik heb nog nooit licht zien verdwijnen mbv een lens.....

[Acid_Burn]

Rakkerzero schreef op woensdag 13 juli 2005 @ 01:13:
DIt is wat er gebeurd:

[afbeelding]

Door de "holle" zijde (binnenkant van de bol) wordt de laserstraal als maar kleiner, kleiner en kleiner.
Tot de laser zo klein dat ie niet meer te zien is blote oog. het materiaal van de spiegel speelt hierbij ook een rol voor % er geabsobeerd wordt en hoeveel % er geweerkaatst wordt.

Je vergeet de helft.. de straal zal inderdaad gefocussed worden.. maar daarna zal deze weer uitwaaieren. Dat heb je voor het gemak even weggelaten.

[MSalters]

Tasma schreef op maandag 11 juli 2005 @ 14:06:
Als je hem compleet reflecterend zou maken gaat het nog niet op, er is namelijk geen sprake van 'volledige' reflectie. De spiegels nemen een deel van het licht op en zetten dit om naar warmte.
Daarnaast krijg je ook te maken met de lucht in de bol, die dus ook warm wordt.

Als je het tot een 100% vacuum (tot dusver onmogelijk) kan krijgen krijg je nog problemen met het fenomeen dat licht (en ook energiegolven) die botsen, bij de botsing splitsen in een golf die 99,99999% (etc) van de golf heeft en een golf met het resterende deel. Die golf verplaatst zich vervolgens als -energie- door het object heen en niet meer als licht.

de exacte naam van het laatstgenoemde fenomeen weet ik niet, ik zoek het even voor jullie op.

Je elektromagnetische golf wordt inderdaad niet volledig gereflecteerd. Ten eerste ontstaat er warmte, en ten tweede een elektrisch veld in de spiegelende laag zelf. Dat elektrische veld is de oorzaak van de terugkaatsing, maar door dat elektrische veld lekt wel energie naar de buitenkant.

[Anoniem: 124325]

Anoniem: 8386 schreef op woensdag 13 juli 2005 @ 01:16:

[Suggestie voor thermische schakeling van een supergeleidende spiegel]

Lijkt me lastig snel te schakelen.

Ja, maar snel schakelen zal niet nodig zijn voor bepaalde toepassingen. . .als toepassingen uberhaupt gevonden kunnen worden.

Het was maar een idee en als het werkt komen de toepassing later wel. Ik dacht aan de thermische kleurveranderingen van de rode cirkels op bakpannen en kookplaten: als de temperatuur hoog genoeg is is de rode plek zwart geworden. Met een thermisch geschakelde supergeleidende spiegel zou op de transitie-temperatuur een kijkglas in een spiegel kunnen worden om the thermische energie binnen het vat te houden (ongveer het idee van de TS om licht te vangen in een bol). Als de themperatuur stijgt zou het spiegel-effect niet meer nodig zijn en dan wordt de spiegel een kijkgat.

Het lijkt mij een prachtig idee!

Is dit idee eerder ergens genoemd?

[Anoniem: 170201]

Heey mensen ik had deze vraag bij de radio gesteld.Ik vind et erg leuk om al de reacties te lezen.
Ik ga hier ook onderzoek naar doen later (ben pas 16 dus duurt nog wel even) Maar als iemand nog iets te melden heeft of een plek/naam weet voor deze studie hoor ik het graag mijn email is [e-mail]

[Anoniem: 170201]

Heey mensen ik had deze vraag bij de radio gesteld.Ik vind et erg leuk om al de reacties te lezen.
Ik ga hier ook onderzoek naar doen later (ben pas 16 dus duurt nog wel even) Maar als iemand nog iets te melden heeft of een plek/naam weet voor deze studie hoor ik het graag mijn email is [e-mail]
Ik had het trouwens zo in gedachten:
als er nou heel veel licht tegelijk op een plek terecht komt bijv. in zo'n spiegelende cubus of bol.
dat er dan zo een gigantische energie uitspatting komt. en mischien is dit een verklaring voor de big bang ?
Hoe zit het trouwens met zwarte gaten hier wordt het licht toch aangetrokken door de machnetischme en kan hier door toch ook niet meer ontsnappen ?

[Opi]

Hetzelfde geldt hier.

Dit is wel een erg grote kick, justin1600. Aangezien de kick voornamelijk vragen bevat zou ik je aan willen raden om eerst Google te raadplegen. Als je dan nog vragen hebt, of er bepaalde onduidelijkheden bij je zijn, dan kan je een nieuw topic maken. Voorwaarde is nog steeds dat je eerst zelf wat onderzoek doet.

Tevens wordt het niet op prijs gesteld dat tekst in berichten volledig vetgedrukt is. Voortaan dit achterwege laten.