四周都是镜子的房子里,打开灯再关闭,房间一直都亮着?

首先要纠正一个错误观念是,假如能够看到来回反射的光线的话,那么这个空间里的空气中悬浮颗粒很多,即使处于100%反射的镜子,那么光线也很快就会将被悬浮颗粒所吸收,迅速陷入一片黑暗!也许有很多朋友无法理解这个过程,那么我们来理一理这个空间中的几个关键因素!

一、光源

二、镜面反射率

三、空气分子吸收率

四、空气中悬浮颗粒吸收率

我们一个个来解释个中的关键因素,因为与这个密闭空间内相关的就这几个因素!

1.首先我们来了解下光源的要求:集中在镜面反射效率最高的波段,没有其他波段的光跑出来浪费资源!而且光强度越强越好,也许可以降低部分其他材料的需求!

2.镜面反射率是最关键的,理论上并不存在100%反射的材料,如果是镜背镀膜的话那就更差了,因为还有折射与玻璃层吸收的问题!因此必须要选择高反平面镜,并且要电介质膜,极限能做到99.7%以上的反射率!

反射式望远镜的副镜即为高反平面镜,但成本比较高,一般日常是用不到的!

3.空气分子吸收,这个是无可避免的,空气看起来是透明的,但对于光子吸收有一个概率,这个吸收率与距离成正比,因此我们看到傍晚的太阳呈红色就是这个原因,因为大气将能量比较高的光子给吸收了,留下了波长比较低的部分!

4.跟空气悬浮颗粒吸收比大气要更严重,因为还存在散射,当然这也是我们看到亮光的重要原因,如果在真空中,那么即使有可见光波段的激光经过我们看不到任何光线!因为没有反射的光线进入我们眼底!指星笔会在夜空中留下指星的激光通道是因为大气层中的悬浮颗粒对光线的散射,尤其是绿光最为明显,因此我们指星笔一般选择绿光!

了解了上述条件之后,我们就可以来计算下这个光到底会存在多久!

假如这个空间中光源位于正中,距离为10M,镜面的反射率为99.7%,假设光源为超强激光,环境为真空无悬浮颗粒,到残留0.1%我们肉眼才无法见到为标准!那么来计算下需要多久时间才能在我们的视野中消失!

0.997^N=0.001

N= 2.2991294858e+3

即在反射2299次之后,由于光损衰减到了0.1%这个我们确认好的阀值之下!那么需要多久时间呢?

T=2299*10*2/C=0.00015327S之后即达到0.1%的不可见程度!

这个时间相信各位应该感觉不出来!

那么假如将镜面的反射率提升至99.9999%呢?

N= 6907751次

那么能坚持多久时间呢?

T=0.461S

大约半秒不到一点的时间后光损后只剩下0.1%不可见阀值!

因此要完成这个任务实在是高难度!但必须要提醒一下的是,这个空间已经是真空无悬浮颗粒,因此无论是100%的光线还是0.1%的光线,我们都是看不到的,因为没有散射的光线进入我们的眼睛!