Один из наших читателей прислал следующий вопрос:
Здравствуйте. Что будет если мы поставим два зеркала строго параллельно друг напротив друга и запустим между ними луч света строго перпендикулярно? Будут ли фотоны этого луча летать между зеркалами бесконечно долго?
Давайте разбираться вместе. Если в нашем распоряжении окажутся идеальные зеркала, т.е. зеркала, которые отражают 100% падающих на них фотонов, а также что между зеркалами будет вакуум то да, действительно при таком сценарии фотоны между зеркалами будут летать практически вечно.
Однако в реальном мире идеальных зеркал не существует. Чем лучше отшлифовано зеркало тем выше его коэффициент отражения и тем ближе оно к идеалу. Но для реальных зеркал состоящих из атомов добиться этого невозможно, так как на атомарном и молекулярном уровне шероховатости неизбежно будут, даже если нам удастся сгладить все микро и нано шероховатости.
В результате часть фотонов будут отражаться от поверхности зеркал не под прямым углом к поверхности зеркала, что приведёт к рассеиванию и утечке фотонов за границы пары зеркал. На сегодняшний день существуют зеркала с коэффициентом отражения равным 99.9999%, однако учитывая огромную скорость света и малое расстояние между зеркалами фотоны перестанут бегать даже между такими зеркалами за очень малые доли секунды.
Более действенной ловушкой для фотонов могла бы служить отражательная сфера. Подобные устройства используют для моделирования абсолютно чёрного тела. Такие сферы выпускают наружу не более одной десятимиллионной процента попавших внутрь фотонов.
Авторы: астрофизик Карасенко Ф.В., к.т.н. Петров А.В.
Подписывайтесь на наш канал здесь, а также на наш канал на youtube. Каждую неделю там выходят видео, где мы отвечаем на вопросы о космосе, физике, футурологии и многом другом!