- Detta ämne har 6 svar, 4 deltagare, och uppdaterades senast 2011-08-26 12:05 av .
- Inlägg
Har vi någon här på forumet som är överjäklig på fysik? Har en fråga om reflektion av ljus!
Vad är ljus ultimata reflektionsvinkel? Är det 45°?
Christian
Det finns väl ingen optimal ljusvinkel. Infallsvinkeln är alltid lika med utfallsvinkeln på en plan reflekterande yta. 0 och 90 grader ger ju antingen ingen eller total reflektion. Börjar man blanda in prismor, vatten eller olika material med olika brytningsindex får man ju kombinerade fenomen, men fortfarande vet jag inte om man kan tala om en speciellt optimal generell bästa reflektionsvinkel.
Jo det är jag införstådd i, lurar lite på hur det med fiberoptik faktiskt fungerar. Är det så att sträckan ljusimpulsen färdas i kabeln obegränsad rent teoretiskt. Detta borde vara beroende av ljusets infallsvinkel i kabel, eller?
Nej inte obegränsad, sånt finns inte i fysiken 🙂 Det läcker ut lite ljus på vägen.
Ljus är som vilken elektromagnetisk strålning som helst: Det har förluster (en del av ljusstyrkan försvinner) vilket medium det än färdas i förutom vakuum, dessutom har det förluster vid varje reflektion.
Dock är förlusterna olika för olika medium, t.ex. är förlusterna mycket större i en betongvägg (inget ljus alls kommer igenom) än vad det är i vanlig luft (i princip allt ljus kommer igenom). En mer fysikalisk term i sammanhanget är att materialen har olika dämpning. Tänker du ett steg längre så inser du att olika frekvenser – ljusets färger – har olika dämpning i samma material, t.ex. när du tittar genom en färgad plastskiva syns ju vissa färger bättre än andra. Det är det som gör att en mobiltelefonsignal – även det en elektromagnetisk strålning – kan ta sig igenom husvägggar fast ljus inte kan det. Husväggen har i princip fullständig dämpning av de frekvenser vanligt ljus finns på medan dämpningen av mobiltelefonsignalerna som ligger på en helt annan frekvens är betydligt mindre.
Principen är densamma för reflektion (ljusstuds): Olika material dämpar olika mycket vid en reflektion, t.ex. reflekterar ju en spegel bättre än en svartmålad vägg. Den fysikaliska termen i sammanhanget är reflektionskoefficient. Vid en perfekt, förlustfri reflektion är den 1 och när ingenting reflekteras alls är reflektionskoefficienten 0. Rent matematiskt för en studs kan man säga att: ljusstyrka_efter_studs=ljusstyrka_innan_studs*reflektionskoefficienten
Så ju fler gånger en ljussignal studsar, desto svagare blir den.I den verkliga världen finns det inget material som är förlustfritt, både vad gäller dämpning och reflektioner. Däremot finns det material med väldigt låga förluster och optiska fiber är ett exempel på det, d.v.s. ljuset kan komma väldigt långt och studsa väldigt många gånger innan det blir så svagt att man inte längre kan detektera (se) det i slutet på fibern.
Så det man gör i optiska fiber (och många andra elektroniska kommunikationsmedel för den delen) är att man har en sändare, sedan lägger man ut såpass lång optisk kabel man kan så att man fortfarande kan detektera ljuset i andra ändan. Där sätter man då en optisk mottagare som läser av det svaga ljuset och brevid den sitter en ny sändare som sänder ut samma signal men med mycket starkare ljusstyrka i en ny optisk kabel. Sedan fortsätter man så tills man kommit fram dit man vill. Denna ”skarv” mellan två kablar med mottagare/sändare kallas för repeater.
Om du är lite av en datanörd så är ju konceptet detsamma när man bygger trådlösa nätverk i stora lokaler där det inte räcker med en accesspunkt för att få täckning överallt. Då placerar man en eller flera repeatrar en bit bort från accesspunkten som då gör att man når ytterligare lite längre med nätverket.
Tack, detta var det jag letade efter. Nej det har du ju rätt i, annars skulle det röra sig om ett slags evighetmaskin. Och det går ju inte. Det var en snubbe som påstod att man kunde göra en form av ljusbatteri genom att fånga ljus i en fiberoptisk slinga. Jag motsatte mig detta, då menade han att jag bara inte förstod teorin. Vilket jag egentligen inte heller gör.men jag trodde inte att hans påstående var möjligt teoretiskt eller praktiskt.
- Du måste vara inloggad för att svara på detta ämne.