Kā darbojas vienvirziena spoguļi

2024 Autors: Sherilyn Boyd | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-16 09:37

Interesanti, ka nav tāda patiesa kā spoguļa. Tas faktiski pārkāptu fizikas likumus (vairāk par to skatiet Bonus Factoids zemāk). Tas, kas šeit notiek ar vienvirziena spoguļiem, ir tāds, ka mums ir stikla gabals ar ļoti plānu pārklājumu no dažiem atstarojošiem materiāliem, piemēram, sudraba (kā bieži izmanto parastajos spoguļos). Tomēr atšķirībā no parastajiem spoguļiem sudraba kārts ir tik plāns, ka tas faktiski atspoguļo tikai pusi no gaismas atpakaļ. Otra puse iet cauri stiklam. Šis slānis tiešām ir tik plāns, ka, ja jūs to skatītos molekulārā līmenī, jūs redzētu, ka tikai apmēram puse no stikla faktiski tika pārklāta ar sudrabu; sudrabs, šķiet, ir pieplūdis uz stikla vairāk vai mazāk vienmērīgi.

Problēma ar iespēju, ka puse no gaismas caur to ir, ir tā, ka jūs parasti varētu redzēt vai nu pa stiklu; tas vienkārši parādīsies tonēts. Ne tikai tas, ka atspoguļotās gaismas puse tiek atspoguļota abās pusēs. Tāpēc abas puses varētu būt atstarojošā puse vai "redzēt caur" pusi. Mainīgais šeit ir tikai gaismas līmenis abās telpās, kas nosaka, kura puse ir redzama un kura puse šķiet atstarojoša.

Ja apgaismojums abās telpās ir tuvu vienādam, stiprā atstarojošā efekta nenotiek, jo gaisma, kas tiek nodota no vienas puses uz otru, ir aptuveni vienāda. Tad tas vienkārši būs ļoti līdzīgs parastajam logam, lai gan ar šķietami nedaudz tonētiem logiem. Tomēr, ja jūs izslēgsiet gaismas no vienas puses un padarīsiet apgaismojumu otrajā pusē ļoti spilgtas, tad spoguļojošais efekts iedegsies diezgan spēcīgi, efektīvi apstājoties, lai kāds neredzētu to, kas atrodas loga otrajā pusē. Šeit jūs esat izveidojis gaismas līdzsvaru, kas pārvietojas starp telpām.

Ja šķiet mulsinoši, kāpēc, radot šo nelīdzsvarotību, vajadzētu mainīt, padomājiet par to, vai jūsu radiouztvērēja skaļums vienā telpā un kāds cits radiouztvērējs patiešām klusi atrodas blakus esošajā telpā. Persona skaļā telpa nevarētu dzirdēt diezgan radio blakus telpā, jo tas ir slīcina ar skaļu radio. Ja jūsu apjomi ir iestatīti aptuveni vienādos decibelu līmeņos, jūs abi varēsiet dzirdēt cits citu radio.

Jūs varat redzēt līdzīgu efektu pat ar normālu logu jūsu mājā, kurā nav atstarojoša pārklājuma. Kad tumsā ir tumšs ārā un spilgts jūsu istabā, logs beidzas ar spēcīgu atspulgu gaismas pusē, kamēr cilvēki tumšajā pusē var redzēt iekšpusē tikai naudas sodu. Viena veida lieta notiek ar vienvirziena spoguļiem, izņemot to, ka tie ir pievienojuši plānu atstarojošu pārklājumu, lai padarītu to vēl spēcīgāku.

Protams, vienkāršs veids, kā apiet šo problēmu, ir vienkārši pieskarties logam un bloķēt gaismu spilgtai pusei ar rokām. Tad jūs varēsit redzēt cauri logam vai vienvirziena spogulim tikai labi.

Bonus fakti:

• Patiesi viens veids, kā spogulis, kas ļauj gaismas caur vienu ceļu, bet nav gaismas caur otru nav iespējams, jo tas pārkāpj otro likumu termodinamika. Lai ilustrētu, kāpēc tas būtu, padomājiet par to, vai jums bija karsts objekts bloķēšanas pusē un auksts objekts raidīšanas pusē. Šajā gadījumā starojuma avota enerģija tad būtu ceļš no aukstuma līdz karstumam, bet enerģija karstā pusē vienkārši atspoguļojas atpakaļ karstā pusē; tāpēc neto efekts būtu karstas puses sildīšana no aukstās puses, nepievienojot enerģiju, lai to izdarītu, tādējādi pārkāpjot otro termodinamikas likumu.
• Itālijas Viganella pilsēta nesaņem tiešas saules gaismas apmēram septiņas nedēļas katru ziemu. Lai atrisinātu šo problēmu, 2006. gadā tika uzstādīts datorizēta spogulis, kas ir aptuveni 25 pēdas 15 pēdas. Spogulis tiek kontrolēts tā, ka tā dienas laikā atspoguļo saules gaismu pilsētas galvenajā pilsētas laukumā.
• Tradicionālie spoguļi parasti tiek izgatavoti ar divām atšķirīgām virsmām. Visattālākais slānis ir tikai stikls. Iekšējais slānis parasti izgatavots no ļoti niķeļa, sudraba vai alvas slāņa. Tad aizmugure parasti tiek krāsota melnā krāsā, lai vēl vairāk aptumšotu rūti. Bieži vien ir arī kaut kas tāds kā Alvas starp sudrabu un stiklu, jo sudrabs dabiski nesaista ar stiklu. Vēl viena izplatīta piedeva šiem diviem slāņiem ir vara, starp sudrabu un melno krāsu. Tas palīdz aizsargāt sudraba spogulī no bojāšanas, kad to apstrādā.
• Senie laikietilpīgi spoguļi parasti bija tikai nelieli savākto ūdens pudiņi ar trauku, kurā bija ūdens ar tumšu krāsu.
• Turcijā jau 6000. g. Pirms Kristus sākušos cilvēkus sāka ražot ūdensnecaurlaidīgus spoguļus. Šie agri spoguļi parasti izgatavoti no obsidianas, kas ir dabiski sastopams vulkāniskais stikls. Šīs obsidianas gabalus vajadzētu izgriezt pareizi un smalki pulēt, lai radītu pārdomas.
• Apmēram 4000. gs. Pirms Kristus pirmie pulēti vara spoguļi sāka parādīties Mesopotāmijā. Ap 2000 BC, ķīnieši sāka ražot līdzīgus bronzas spoguļus. Šie spoguļi bija pieejami tikai ļoti bagātajiem.
• Pāriet uz 16. gadsimta Venēciju, un mēs redzam pirmos stikla spoguļu piemērus ar alvas-dzīvsudraba pamatni, kas ražoja pārdomas, kas ir ļoti līdzīgas spogulim, kāds mums ir šodien. Šie spoguļi bija smieklīgi dārgi to augsto kvalitāti, dārgie materiāli un to, cik trausli tie bija uz tiem pašlaik pieejamiem transporta veidiem. Galu galā francūžiem izdevās uzzināt, kā Venēcijas stikla ražotāji izgatavoja spoguļus, un Rietumeiropā izdevās panākt cenu pazemināšanos. Lai gan dzīvsudrabs spoguļos, kas ir toksisks, joprojām bija nopietna problēma, un lielākajai daļai cilvēku to vēl bija atļauties.
• 1835. gadā izgudroja vācu ķīmiķis Justus von Liebig, ko mūsdienās izmantojuši sudraba stikla spoguļi. Ar sudraba nitrāta ķīmisko reducēšanu viņš spēja radīt ļoti plānu sudraba stiklu. Šis process noveda pie daudz pieejamāku pieejamu spoguļu pieejamības, tādējādi faktiski padarot pieejamus augstas kvalitātes spoguļus masām pirmo reizi vēsturē.
• Tikai 2001. gadā, kad zinātnieki pārbaudīja, vai dažādi dzīvnieki varētu atpazīt sevi spoguļos, ir tikai tikpat lieli. Pirms tam tika domāts, ka tikai cilvēkam ir šāda veida sevis apzināšanās. Tomēr, kā tas izrādās, joprojām tiek uzskatīts, ka lielākā daļa dzīvnieku neatpazīst, ka spoguļi parāda sevis atspulgu. Dzīvnieki, kuri ir pierādījuši, ka spēj atpazīt sevi, ir Āzijas ziloņi, ainas, cūkas, šimpanzes, delfīni, Magpies, orangutans, Eiropas Magpies, cilvēki un mans kaķu sīrups (kaut gan ne mans kaķis vafeles). Interesanti, ka tas nav pirmais kaķu komplekts, kāds man bija bijis, ja viens skaidri zina, ka viņi spogulī skatās uz sevi, bet otrs to skaidri neizprot. Abos gadījumos tas bija mēms, kas nespēja saprast, ko viņi redzēja spogulī. Domājams, kaķi un suņi nespēj atpazīt, ka viņi paši sevi redz, bet man būs jāsazinās ar BS uz šo vienu, ciktāl to universāli piemēro visiem suņiem un visiem kaķiem; no manas pieredzes, daži var un daži nevar. "Spoguļu tests", ko nesen ir izstrādājuši un izmantojuši zinātnieki, ir diezgan plaši uzskatīts par kļūdainu, radot daudz viltus negatīvus rezultātus, pat starp dažām grupām, kuras, šķiet, spēj atpazīt sevi spoguļos individuālā līmenī. Tāpēc tas ir labs tests, lai pierādītu, ka dzīvnieki, kuri nokārto testu, patiešām var sevi atpazīt spoguļos, bet tas ne vienmēr saka neko par tiem, kuri neiztur testu. Ņemot vērā izmantoto testu, ir kļūdaina, un pētījumi šajā jomā ir tik jauni, ka ir iespējams, ka diezgan daudz dzīvnieku spēj atpazīt sevi spoguļos; žūrija vēl aizvien ir pret šo.