正如果殼網(wǎng)友、物理學達人@cs 指出:如果想要把光線“封閉”在鏡面材料的盒子中,就需要讓光沿著封閉回路反復運動。而這個過程不可能持久,因為我們無法阻擋光線從入口跑出去?!按蜻M一束光之后立刻封閉盒子”是做不到的,理想的方式是內(nèi)置光源。
封閉的盒子內(nèi)的內(nèi)置光源可以持續(xù)提供光線。我們可以設想,如果光線經(jīng)過每次反射后,能量都沒有損失,也就是反射率達到100%,那么光線就會被“封閉”起來,發(fā)生題目里所說的“打開盒子時眼前一亮”的現(xiàn)象。
但是,實際鏡子做不到100%反射,而是每一次反射都產(chǎn)生一定比例的損耗,也就是說,一部分光線被鏡子吸收,轉化成了熱能。光線在盒子中經(jīng)過無數(shù)次反射,能量會很快耗損殆盡。果殼網(wǎng)友、松鼠@Ent 在回復里這樣指出:
“1米見方的盒子,光1秒大概反射3x10^8次,而普通鍍銀鏡反射率只有0.95,聚合物鏡只有0.99。就算你是8個9反射率的鏡子(8個9這種數(shù)字只在加工高純硅的時候能出現(xiàn)吧……反射率可以說不可能到),1秒鐘后也只剩下5%了。”
這說的是反射率為99.999999%的昂貴材料,如果用這樣的材料做一個盒子,果殼網(wǎng)就破產(chǎn)了……實際上,生活中的普通鍍銀鏡子的反射率只有80%。就算我們用的是反射率95%的優(yōu)質(zhì)鏡子,光線經(jīng)過一秒鐘、被反射了3億次后,剩下來的光只有開始時的3.86x10^-6682919,如果寫成百分數(shù),就是0.0000……(6682917個0)……0000386%。
(順便說一句:上面這個數(shù)字——0.95^300000000——用windows附件自帶的“計算器”是算不出來的,因為它太小了,超過了windows“計算器”的運算能力……)
以上分析說明,我們假想中“把光線封閉起來”的情況在現(xiàn)實中不會發(fā)生,因為光線會在不斷反射中迅速被消耗掉,無法儲存。
為了直觀地看到這個結果,果殼網(wǎng)編輯們做了一個六個內(nèi)面全是鏡子的50x50x50厘米的立方體。初步的實驗驗證了cs、Ent的觀點。清晰版圖片與視頻即將制作放出,請關注果殼網(wǎng)DIY主題站。
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