Световой конденсатор, если позволите.

[Dr.RichardFeynman]

Здравствуйте, товарищи. Хочу спросить мнения знающих людей о состоятельности следующей идеи, спасибо. Если взять коробку, стенки который внутри полностью зеркальные, проделать в одной из стенок маленькую дырочку, а внутрь поместить точечный источник света. Закрыть дырочку зеркалом, а через некоторое время отпустить, будет ли яркость/светимость больше, чем если не закрывать дырочку? Т.е. сравнить мощность светового пучка без закрывания дырочки и при закрывание дырочки на время t.

[arseniiv]

Зависит от коэффициента поглощения внутренней поверхности коробки и зеркала, а ещё геометрии коробки и дыры, конечно.

С геометрией данной коробки и дыры будет связано среднее время путешествия света от источника до дыры порядка размера коробки, за которое «лишний» свет при открытии дыры выйдет независимо от того, сколько его там накопилось, пока дыра была закрыта. При разумных размерах коробки и дыры — довольно короткое время. Потом будет выходить излучение такой же мощности, которую даёт источник (если коэффициент поглощения у коробки и источника нулевой, конечно). Закон сохранения энергии говорит, что чем меньше время выбегания света, тем больше будет его мощность.

Для реальной коробки реальных размеров надо будет учесть ещё и щель между заплаткой и стенками дыры, нагревание коробки и источника и много чего ещё.

Состоятельность идеи оценить нельзя, потому что нет идеи. Вы собираетесь придать этому какое-то практическое применение? Тогда лучше купите лазер.

[Munin]

В реальности проблема в том, что никакой полностью зеркальности не существует. А даже если зеркало поглощает 1/1000 падающего на него света (реальные зеркала - гораздо больше, несколько процентов), то за 1000 отражений свет ослабится в 2,7 раз. За 5000 отражений - уже более чем в 100 раз. За 10 000 отражений - в 20 000 раз.

Если у вас коробка размером 1 метр, то за секунду в ней произойдёт 300 миллионов отражений.

[Dr.RichardFeynman]

Munin в сообщении #849207 писал(а):

В реальности проблема в том, что никакой полностью зеркальности не существует. А даже если зеркало поглощает 1/1000 падающего на него света (реальные зеркала - гораздо больше, несколько процентов), то за 1000 отражений свет ослабится в 2,7 раз. За 5000 отражений - уже более чем в 100 раз. За 10 000 отражений - в 20 000 раз.

Если у вас коробка размером 1 метр, то за секунду в ней произойдёт 300 миллионов отражений.

Вот такую информацию я и хотел услышать! Может я плохо искал, или искал не то, но про "ослабление" луча света при многократных отражениях не нашел, но не важно.
Кстати, на хабре читал, что создали поверхность которая почти полностью(или полностью) отражает свет определенной частоты под определенным углом.

[Munin]

Dr.RichardFeynman в сообщении #849216 писал(а):

Может я плохо искал, или искал не то, но про "ослабление" луча света при многократных отражениях не нашел, но не важно.

А это из серии банальных фактов, которые даже не то что в "Общей физике" проходят, а в школьных книжках "Занимательная физика".

Конкретно этот мне запомнился из книжки Маковецкого "Смотри в корень". Очень советую.

-- 13.04.2014 19:48:16 --

Dr.RichardFeynman в сообщении #849216 писал(а):

Кстати, на хабре читал, что создали поверхность которая почти полностью(или полностью) отражает свет определенной частоты под определенным углом.

Ну а тут следующая проблема: реальный свет всегда идёт не под определённым углом, а в пределах некоторого телесного угла направлений. И по частотам, тоже не абсолютно монохроматичен, а имеет диапазон частот (хотя здесь можно достичь очень хороших показателей, особенно лазерами).

[photon]

Dr.RichardFeynman в сообщении #849216 писал(а):

Кстати, на хабре читал, что создали поверхность которая почти полностью(или полностью) отражает свет определенной частоты под определенным углом.

Таки да, можно сделать резонатор, который для какой-то моды будет иметь добротность $10^5$ и выше. Но в коробке, для обычной лампочки это не получится и близко.

[Xey]

arseniiv в сообщении #849155 писал(а):

(если коэффициент поглощения у коробки и источника нулевой, конечно)

Добавлю, что свойства источника важны.
Если источником будет лампочка (вольфрамовая или газосветная), то луч будет периодически попадать на нее и поглощаться.

Можно в качестве источника применить усиливающую (инверсную) среду, тогда ослабления при прохождении через "лампочку"не будет.

В лазерах это применяется, объект (какой нибудь нелинейный кристалл) помещают внутри резонатора лазера , там интенсивность излучения на несколько порядков выше, чем на выходе лазера.
(эти порядки определяюся параметрами зеркал)

[Skeptic]

Munin в сообщении #849207 писал(а):

В реальности проблема в том, что никакой полностью зеркальности не существует. А даже если зеркало поглощает 1/1000 падающего на него света (реальные зеркала - гораздо больше, несколько процентов), то за 1000 отражений свет ослабится в 2,7 раз. За 5000 отражений - уже более чем в 100 раз. За 10 000 отражений - в 20 000 раз.

Если у вас коробка размером 1 метр, то за секунду в ней произойдёт 300 миллионов отражений.

Сколько за время 300 миллионов отражений "старого" света появится "нового"? Я так думаю, несколько больше. Налицо все предпосылки накопления. Только понять бы чего? Если принять, что свет - это фотоны, а фотон - частица, То как быстро коробка наполнится таким "песком"? А если фотон - волна, то чем будет наполняться коробка? Её амплитудой?

[arseniiv]

Xey в сообщении #849623 писал(а):

arseniiv в сообщении #849155 писал(а):

(если коэффициент поглощения у коробки и источника нулевой, конечно)

Добавлю, что свойства источника важны.
Если источником будет лампочка (вольфрамовая или газосветная), то луч будет периодически попадать на нее и поглощаться.

Так я прямо в цитате об этом писал — коэффициент поглощения у коробки и источника.

Skeptic в сообщении #849671 писал(а):

Сколько за время 300 миллионов отражений "старого" света появится "нового"? Я так думаю, несколько больше. Налицо все предпосылки накопления.

Так вы посчитайте. Коэффициент ослабления за секунду дан. Для каждой мощности источника можно найти зависимость накопленной световой энергии от времени, а потом посмотреть предел.

[Munin]

photon в сообщении #849507 писал(а):

Таки да, можно сделать резонатор, который для какой-то моды будет иметь добротность $10^5$ и выше.

Я так понимаю, что в переводе на наши размеры это будет означать, что свет в коробке будет затухать аж целую миллисекунду. Но для секунды надо 8 порядков, а не 5.

-- 14.04.2014 16:49:30 --

Skeptic в сообщении #849671 писал(а):

Сколько за время 300 миллионов отражений "старого" света появится "нового"?

Во-первых, вы не Dr.RichardFeynman, и не знаете его постановки задачи.

Во-вторых, что такое "новый свет", и откуда вы его собрались появлять?

Если вы и дальше намерены выступать в таком стиле, то лучше не пишите в эту тему глупостей. Она для более осмысленного разговора.

[Dr.RichardFeynman]

Skeptic в сообщении #849671 писал(а):

Сколько за время 300 миллионов отражений "старого" света появится "нового"?

Я не знаю, правильно ли вас понял, но я думал об этом. Это зависит от мощности точечного источника, если рассматривать в теории и не учитывать поглощение самого источника. Я думаю, можно расчитать на сколько ватт нужен источник, чтобы количество "потерянных" фотонов, если можно так сказать, было меньше количества появившихся. Если $W=\frac{n h v}{t}$, где W- мощность лампы, n - количество фотонов.

arseniiv в сообщении #849675 писал(а):

Коэффициент ослабления за секунду дан.

Простите? Нашел таблицу. Отражение света различными материалами. 92% - максимальная цифра.

[Munin]

Dr.RichardFeynman в сообщении #849761 писал(а):

Я думаю, можно расчитать на сколько ватт нужен источник, чтобы количество "потерянных" фотонов, если можно так сказать, было меньше количества появившихся.

Нельзя. Постепенно количество "потерянных" фотонов увеличится, и станет равно количеству появившихся. По сути, вы просто рассматриваете лампочку в комнате с зеркалами. Да, будет красивое освещение. Но не бесконечно яркое.

Dr.RichardFeynman в сообщении #849761 писал(а):

92% - максимальная цифра.

Ну вот и я о том же.

-- 14.04.2014 19:29:58 --

Офтопик.

Dr.RichardFeynman
А вы знаете, чью фамилию взяли для никнейма? Просто интересно.

[Dr.RichardFeynman]

Munin в сообщении #849768 писал(а):

Dr.RichardFeynman
А вы знаете, чью фамилию взяли для никнейма? Просто интересно.

Оффтопик(если тут так принято)
Лауреат Нобелевской премии 1967(если не ошибаюсь. В один год с Шолоховым) года по физике. К сожалению, моих знаний не достаточно, чтобы досконально изучить его работы, но точно знаю, что он работал с квантовой электродинамикой. А еще работал над созданием атомной бомбы в Лос-Аламосе под руководством Оппенгеймера. Любит Бразилию, если мне не изменяет память, играл там в оркестре. Неплохой художник. Также работал в области биологии с какими-то вирусами.
Честно - загуглил только про квантовую электродинамику, чтобы не опозориться
EDIT: Забыл еще про "Фейнмановские лекции по физике"

[Munin]

В общем, это величайший физик 20 века, и возможно, вообще всех веков. Эйнштейн какой-то и рядом не стоял.

Книжка есть хорошая
Гриббин, Гриббин. Ричард Фейнман: жизнь в науке.

И его собственные книги "Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман!" и "Какое тебе дело до того, что говорят другие?".

По физике написал много книг от популярного уровня до уровня специалистов. Точнее, "написал": он не любил писать, и практически все его книги - это обработанные записи его лекций.

Популярные книги:
"Характер физических законов" (Мессенджеровские лекции; у меня было издание вместе с Нобелевской лекцией, её тоже рекомендую)
"КЭД: странная теория света и вещества" (лекции памяти Эликс Мотнер)
"Дюжина лекций: шесть попроще и шесть посложнее" (частично избранное из ФЛФ, частично разные лекции)
Фейнман, Пенроуз "Элементарные частицы и законы физики" (Дираковские чтения)

Уровня школы / младших курсов:
"Фейнмановские лекции по физике"
Feynman's lost lecture (proof of elliptic orbits)

Остальные не называю, наверное, их вам пока рановато. Но они посейчас широко в ходу как прекрасные учебники и источники, и по ясности физического видения излагаемого материала им нет равных.

[Утундрий]

Munin в сообщении #849815 писал(а):

В общем, это [Фейнман] величайший физик 20 века, и возможно, вообще всех веков. Эйнштейн какой-то и рядом не стоял.

Дирак круче