Возгорание от солнца пластиковой бутылки c водой

[eugrita]

В https://www.fontanka.ru/2018/05/30/137/?feed
описан пример возгорания от солнца сферической пластиковой бутылки заполненной водой. Пытаюсь разобраться в причинах.
Больше вопросов чем ответов
нашел формулу для уравнения преломления луча на сферической поверхности
для солнца пучок параллельный пересечение в заднем фокусе
$F=R \cdot \frac {n_2}{n_2-n_1}$
из нее фокус за центром сферы по направлению солнечных лучей.
Для воды $n_1=1.33$ для пластика (прозрачного) $n_2 =1.45 - 2$ (может и до 8)
фокус может попасть как внутрь так и вне сферы в зависимости от $n_2$
1) если фокус попал в воду возможно ли возгорание стенок наполненных водой?
Как-то странно. скорее кипение, взрыв из-за пара
2)если фокус не попал в воду то что?
3) вообще в данной схеме учитывать только преломление или еще и отражение и какую долю?
4)Можно ли рассмотреть и сравнить с данной модель цилиндрической бутылки заполненную водой? Будет ли там фокус (стигматические лучи) или астигматические

[photon]

а почему вы рассматриваете только переднюю поверхность?

-- Sun Jun 03, 2018 01:48:04 --

eugrita в сообщении #1316958 писал(а):

1) если фокус попал в воду возможно ли возгорание стенок наполненных водой?
Как-то странно. скорее кипение, взрыв из-за пара

Нет, ни возгорания стенок, ни кипения со взрывом не будет.

[eugrita]

я пользовался готовой схемой (формулой) уравнение преломления луча на сферической поверхности
Про отражение не понимаю будет ли или нет, и какая доля потока

[Pphantom]

Да и пластиком тут со спокойной совестью можно пренебречь, поскольку стенки у бутылки тонкие.

[photon]

eugrita в сообщении #1316961 писал(а):

я пользовался готовой схемой (формулой) уравнение преломления луча на сферической поверхности

но поверхностей-то две. Поглощением света в воде в бутылке можно пренебречь

[miflin]

eugrita в сообщении #1316958 писал(а):

В https://www.fontanka.ru/2018/05/30/137/?feed

описан пример возгорания от солнца сферической пластиковой бутылки заполненной водой.

В видео нет возгорания бутылки. С чего Вы взяли? Показано возгорание других предметов - спичек и линолеума на полу.

(Оффтоп)

Помню, в детстве, стоял в доме на подоконнике стеклянный кувшин с водой.
Верхняя часть цилиндрическая, нижняя - округлая.
"Возгорелась" картонная шкатулка, стенка которой попала в фокус.

[eugrita]

мне важно можно ли здесь пользоваться формулой для уравнения преломления луча на сферической поверхности
и определять тем самым положение фокуса?
Если да то как и писал что будет если бутылка цилиндрическая?
Будет ли фокус и где?

[miflin]

eugrita в сообщении #1316978 писал(а):

можно ли здесь пользоваться формулой для уравнения преломления луча на сферической поверхности

Почему бы и нет. Самое разумное первое приближение.
Оно же и последнее.
Посмотрите ещё здесь.

[Theoristos]

eugrita в сообщении #1316978 писал(а):

мне важно можно ли здесь пользоваться формулой для уравнения преломления луча на сферической поверхности
и определять тем самым положение фокуса?
Если да то как и писал что будет если бутылка цилиндрическая?

Можно.
Но следует пользоваться формулой толстой линзы.

[wrest]

Pphantom в сообщении #1316963 писал(а):

Да и пластиком тут со спокойной совестью можно пренебречь, поскольку стенки у бутылки тонкие.

А при чем тут собственно толщина стенок? Главное чтобы кривизна их была одинаковая (были параллельны), так ведь?

Подозреваю что сравнимые с толщиной стенок капли воды снаружи банки смогут все испортить, расфокусировав луч.

[Pphantom]

wrest в сообщении #1316993 писал(а):

А при чем тут собственно толщина стенок? Главное чтобы кривизна их была одинаковая (были параллельны), так ведь?

Нет, не так. У мениска есть ненулевая оптическая сила (причем в данном случае она будет отрицательной), но она зависит от толщины, причем для малых толщин - линейно.

[GraNiNi]

eugrita в сообщении #1316958 писал(а):

фокус может попасть как внутрь так и вне сферы в зависимости от $n_2$

В данном случае $n_1$ - это воздух, а $n_2$ - вода, поэтому фокусирование лучей будет вне шара.

Следует отметить, что бутылка состоит из отдельных ячеек - пятиугольников, радиус кривизны поверхности которых (определяется прессформой) может отличаться от радиуса самой бутыли, поэтому и фокусное расстояние будет отличаться от такового для идеального шара.

Производителям нужно было бы вообще эти пятиугольники сделать плоскими, тогда и не возникло бы никаких проблем с огнеопасностью таких "сувениров".

[EUgeneUS]

GraNiNi в сообщении #1317046 писал(а):

Производителям нужно было бы вообще эти пятиугольники сделать плоскими, тогда и не возникло бы никаких проблем с огнеопасностью таких "сувениров".

при ненулевой разнице давлений плоских граней не бывает.

А ненулевой разницы давлений не бывает не только, если внутри газированный напиток, но и при других условиях.

[GraNiNi]

EUgeneUS в сообщении #1317053 писал(а):

при ненулевой разнице давлений плоских граней не бывает.

Идеально плоских конечно не будет, но при небольшой кривизне поверхности фокусное расстояние удалится настолько, что это уже будет безопасно.

[wrest]

(Pphantom)

Pphantom в сообщении #1316997 писал(а):

Нет, не так. У мениска есть ненулевая оптическая сила (причем в данном случае она будет отрицательной), но она зависит от толщины, причем для малых толщин - линейно.

Я имел в виду что тонкая (в буквальном смысле) линза может "работать" как толстая. Слишком тонкой (сравнимой с десятком длинн волн) она наверное быть не может, а немножко потолще -- пожста: