如果把一光源放进一个密封的盒子(或圆球)里会发生什么事?我有3个问题 第一问题如果成立 再接着回答下面的问题1.是否反光镜能反射100%的光源(假设反光镜面100%呈水平)2.盒子(或圆球
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/19 16:00:49
如果把一光源放进一个密封的盒子(或圆球)里会发生什么事?我有3个问题 第一问题如果成立 再接着回答下面的问题1.是否反光镜能反射100%的光源(假设反光镜面100%呈水平)2.盒子(或圆球
如果把一光源放进一个密封的盒子(或圆球)里会发生什么事?
我有3个问题 第一问题如果成立 再接着回答下面的问题
1.是否反光镜能反射100%的光源(假设反光镜面100%呈水平)
2.盒子(或圆球)内壁都是反光镜(镀上水银)把一光源放在中心点 会发生什么事?
3.盒子(或圆球)内部呈真空状态 环境条件是以上第2个问题
如果盒子外面是一层真空 又会怎样
如果把一光源放进一个密封的盒子(或圆球)里会发生什么事?我有3个问题 第一问题如果成立 再接着回答下面的问题1.是否反光镜能反射100%的光源(假设反光镜面100%呈水平)2.盒子(或圆球
我的同学也问过相同的问题.
1,当然是可能的,至少在理论上没问题.实际上的镜子不能100%,但是不妨碍这里的讨论.
2,答案是什么都不会发生.镀上水银并不能达到100%的效果啦,要做到高反射率是很困难的,高反射率的镜子很贵.光到达内壁就会反射,然后跑到光源出,碰到光源消耗一部分,传播的过程中消耗一部分.总的来说,消耗掉.就算不是损耗掉,也不会增强.看3.
3,还是什么都不会发生.第二题和第三题是一回事,楼住想要排除传播过程中消耗掉的能量,从而得到光会越来越强的结论.但是这是不可能的!光是波啦,不是光越来越多就会越来越强的.普通光源发出的光的相干长度是非常非常短的,也就是说光的相位是随机的.这些乱七八糟的光困在一个空间内,彼此叠加,不会有稳定的干涉现象.虽然楼主已经排除了传播中的损耗,但是这些光会碰到光源,这里会损耗.即使把这个损耗都去除掉,那么这些乱七八糟的光还是会按照自己本来的面目传播,球内并不会出现强光(注意,这是你什么都看不见,因为光100%反射,没有光出来,球黑乎乎的).这些能量不会叠加,因为光在彼此增强也在彼此减弱,而且这是随机的,0.1秒前是增强,可能现在就是减弱了.当你想要看看里面发生了什么的时候,光就会跑出来,损耗掉.注意,也是乱七八糟地同时跑出来,互相增强抵消,随机发生.
4,外面是怎么样不关里面的事,因为100%反射,光根本不会出来,外面怎么样对里面没影响.楼主想排除打开球的时候外界的损耗吧?其实损耗不损耗没关系,关键是乱其八糟的叠加不会增强光.
这里的关键是用波动理论看问题.光不是沙子,越堆越多.要看到光具有波动性.
补充,不同意楼上的观点.楼上指出光源会吸收光,这是正确的.这也就是我所说的损耗.但是光源吸收光后会怎么样?光源吸收光后意味着有额外的电子跃迁到高能态,这些在高能态的电子还是会掉回低能态而放出光子的.第二,楼上认为光源到了一定亮度后就不发光了,那么这时光源消耗的能量哪去了?
1.不会,因为光照到平面镜上会有一部分光子被平面镜吸收(哪怕极少也会有,光电效应原理),有能量损耗,光通过空气介质时也会消耗能量,且光源的光是向周围空间发射的
2.放在中心点的话没什么反应,光会不断反射只是完全耗散,整个球相当于一个理论黑体。
3.真空状态也一样的,会被球体吸收的。...
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1.不会,因为光照到平面镜上会有一部分光子被平面镜吸收(哪怕极少也会有,光电效应原理),有能量损耗,光通过空气介质时也会消耗能量,且光源的光是向周围空间发射的
2.放在中心点的话没什么反应,光会不断反射只是完全耗散,整个球相当于一个理论黑体。
3.真空状态也一样的,会被球体吸收的。
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开眼界了
这个问题属于黑体问题,可以去查阅下黑体的知识!
1. 现实中是不存在无耗损反射镜的。但是这不妨碍我们假设存在无限逼近理想状况的反射镜,以澄清关于2和3的问题。
2. 空腔内的光强不是处处相等的。如果光源放在中心,反射光会汇聚到光源上。这样会使光源处的光强更强。但是不会趋于无穷大。理由见3
3. 即使在真空条件下,腔内光强也不会趋于无穷大。这是因为光源不仅会发出光,也会吸收光!纵然是在理想的情况下也是如此。只发光但不吸收光的光源是...
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1. 现实中是不存在无耗损反射镜的。但是这不妨碍我们假设存在无限逼近理想状况的反射镜,以澄清关于2和3的问题。
2. 空腔内的光强不是处处相等的。如果光源放在中心,反射光会汇聚到光源上。这样会使光源处的光强更强。但是不会趋于无穷大。理由见3
3. 即使在真空条件下,腔内光强也不会趋于无穷大。这是因为光源不仅会发出光,也会吸收光!纵然是在理想的情况下也是如此。只发光但不吸收光的光源是不可能存在的,否则就违反了热力学第二定律。当光强足够强时,光源单位时间吸收的光比发出的能量多,腔内光强就不再增大了。
那么光源吸收光会怎么样呢?我们知道光源吸收光后,其中的电子会跃迁到激发态。的确,这些电子也会以某种几率在一定时间后跃迁回基态。但是我们需要注意,这个过程是一个统计的过程。在某一个时间段中,究竟是光源放出的光多呢?还是光源吸收的光多呢?这些光的频率分布如何?这个问题,比较简单的图像是爱因斯坦的AB系数理论;而这个理论是一个统计的理论。其基本点是:能态间的跃迁,服从统计规律;特别是与光源各个能态上电子的布局数有关。
也可以不从微观机制而从热力学的角度来看。最简单的发光体当然是黑体了。为了说明概念,我们就来讨论黑体。对于这样一个黑体光源来说,会有一个能量源向其提供非光能形式的能量(加热,供电,etc...) ;而所谓光源,就是一种能把这些所提供的能量转化为电磁辐射的装置。这里我们把所有的电磁辐射都叫成广义的光,包括微波,红外线等。如刚才所说,现在我们用的光源是一个黑体。我们进一步假设提供能量的方式就是普通的加热(可以是用电来加热,就像最古代的灯泡那样)。
由于我们假设反射球是理想的,因此在腔内的总的能量的增加率,就等于外界的供热率。那么我们的黑体光源就会越来越热,与之达到准平衡的辐射场,也会越来越亮并且峰值向蓝色移动。但是,当这个程进行到一定程度的时候,黑体中的电子的温度和化学势会越来越高,于是外界向黑体供能就越来越难。到最后,黑体温度就不会再升高了,而这时也就是腔内光强达到最大的极限。
腔中能量的增加率,等于外界对黑体光源供能的功率,减去腔壁上耗损掉的能量速率。从这一点就可以看出,提高腔壁反射率,显然会提高腔内的光强。激光器中的法布里-博罗腔,就是这个原理。
从常识上讲,同样的照明条件的两个屋子,一个墙壁是白的;另一个墙壁是黑的话, 那么显然是前者的屋子里面比较亮。这也可以作为上述分析的一个简单佐证。
最后,光学中,相干性固然重要,但是在这个问题中却不是症结。而且不相干的光,会按照光强相加的方式叠加(注意这里又是一种概率平均)。反而是相干的光,才能够相互抵消。
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1.理论上绝好的反光镜可以反射百分之100
2.如果是理想中的反光镜,那么里面的亮度会越来越大,比光源的亮度都大,但是有上限,因为光在空气中会碰到一些阻碍,比如灰尘什么的。到后来阻碍越来越大,直到消耗的速度等于光源的功率
3.如果是理想中的反光镜,那么里面的亮度会越来越大,比光源的亮度都大,趋向正无穷。因为光线又返回来了,能量只能以光能的形式存在,光源放出的能量等于总光能...
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1.理论上绝好的反光镜可以反射百分之100
2.如果是理想中的反光镜,那么里面的亮度会越来越大,比光源的亮度都大,但是有上限,因为光在空气中会碰到一些阻碍,比如灰尘什么的。到后来阻碍越来越大,直到消耗的速度等于光源的功率
3.如果是理想中的反光镜,那么里面的亮度会越来越大,比光源的亮度都大,趋向正无穷。因为光线又返回来了,能量只能以光能的形式存在,光源放出的能量等于总光能
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