Jak działają One-Way Mirrors

2024 Autor: Sherilyn Boyd | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-16 09:39

Co ciekawe, nie ma czegoś takiego jak prawdziwe lustro w jedną stronę. To faktycznie naruszyłoby prawa fizyki (więcej na ten temat znajduje się poniżej w Factoids bonusów). To, co się tutaj dzieje z lusterkami jednokierunkowymi, polega na tym, że mamy kawałek szkła z niezwykle cienką warstwą jakiegoś materiału odblaskowego, takiego jak srebro (jak to często bywa w normalnych lusterkach). Jednak w przeciwieństwie do zwykłych luster warstwa srebra jest tak cienka, że odbija tylko około połowy światła. Druga połowa przechodzi przez szybę. Ta warstwa jest tak cienka, że gdybyś spojrzał na nią na poziomie molekularnym, zobaczyłbyś, że tylko połowa szklanki była pokryta srebrem; srebrny wydaje się być plamiony na szkle mniej więcej równomiernie.

Problem z dopuszczeniem połowy światła przez to, że normalnie nadal będziesz w stanie widzieć w obu kierunkach przez szybę; wyglądałby po prostu zabarwiony. Nie tylko to, że połowa odbijanego światła odbija się z powrotem po obu stronach. Tak więc każda strona może być stroną odblaskową lub stroną "przejrzeć". Zmienna to tylko poziomy oświetlenia w dwóch pomieszczeniach, które określają, która strona wydaje się przezroczysta, a która strona wydaje się odbijać.

Jeśli oświetlenie w obu pomieszczeniach jest bliskie równości, silny efekt odbicia nie nastąpi, ponieważ światło przekazywane z jednej strony na drugą jest z grubsza równe. Będzie wtedy bardzo podobne do zwykłego okna, ale z lekko przyciemnionymi oknami. Jeśli jednak zgasisz światła z jednej strony i sprawisz, że światła po drugiej stronie będą bardzo jasne, efekt odbicia będzie silnie kopał, skutecznie powstrzymując kogoś przed zobaczeniem tego, co znajduje się po drugiej stronie okna. To, co tu zrobiliście, powoduje nierównowagę światła podróżującego między pokojami.

Jeśli wydaje się to mylące, to dlaczego tworzenie tego braku równowagi powinno coś zmienić, pomyśl o tym, czy głośność twojego radia wzrosła naprawdę głośno w jednym pokoju, a inny zestaw radiowy naprawdę cicho w sąsiednim pokoju. Osoba w głośniku nie będzie w stanie usłyszeć dość radio w sąsiednim pokoju, ponieważ jest zagłuszany przez głośne radio. Jeśli twoje woluminy są ustawione na mniej więcej równych poziomach decybeli, oboje będziecie mogli usłyszeć nawzajem swoje radia.

Możesz zobaczyć podobny efekt nawet w przypadku normalnego okna w domu, które nie zawiera powłoki odblaskowej. Kiedy na zewnątrz jest ciemno i jest jasno w pomieszczeniu, w którym się znajdujesz, okno kończy się silnym odbiciem po jasnej stronie, podczas gdy ludzie po ciemnej stronie mogą dobrze widzieć wnętrze. To samo dzieje się z lustrzankami jednokierunkowymi, z wyjątkiem dodania cienkiej powłoki odblaskowej, aby efekt był jeszcze silniejszy.

Oczywiście, łatwym sposobem na obejście tego problemu jest po prostu zbliżenie się do okna i zablokowanie światła po jasnej stronie rękami. Będziesz wtedy w stanie przejrzeć okno lub lustro w jedną stronę.

Dodatkowe fakty:

• Prawdziwe jednokierunkowe lustro, które pozwala na światło w jedną stronę, ale światło nie jest przez nie możliwe, ponieważ narusza drugie prawo termodynamiki. Aby zilustrować, dlaczego tak się stało, pomyśl o tym, czy po stronie blokującej znajduje się gorący obiekt i zimny obiekt po stronie nadawczej. W tym przypadku energia promieniowania przechodzi z zimna na gorącą, podczas gdy energia po stronie gorącej będzie po prostu odbijana z powrotem w stronę gorącą; tak więc efektem netto byłoby ogrzewanie gorącej strony od strony zimnej bez dodawania do tego żadnej energii, co naruszałoby drugie prawo termodynamiki.
• Włoskie miasto Viganella nie ma bezpośredniego światła słonecznego przez około siedem tygodni każdej zimy. Aby rozwiązać ten problem, w 2006 r. Zainstalowano sterowane komputerowo lustro o wymiarach w przybliżeniu 25 stóp na 15 stóp. Lustro jest sterowane w taki sposób, że w ciągu dnia odbija światło słoneczne na głównym placu miasta.
• Tradycyjne lustra są zwykle wykonane z dwóch różnych powierzchni. Najbardziej zewnętrzna warstwa to po prostu szkło. Warstwa wewnętrzna jest zwykle wykonana z bardzo cienkiej warstwy niklu, srebra lub cyny. Tył jest zwykle pomalowany na czarno, aby dodatkowo przyciemnić szybę. Często występuje również coś takiego jak Tin nakładana między srebro i szkło, ponieważ srebro nie będzie naturalnie wiązało się ze szkłem. Innym powszechnym dodatkiem do tych dwóch warstw jest miedź, między srebrną a czarną farbą. Pomaga to chronić srebro w lustrze przed uszkodzeniem podczas przenoszenia.
• Lustra w dawnych czasach były zwykle tylko niewielkimi zbiorami zebranej wody, przy czym naczynie zawierało wodę o ciemnym kolorze.
• Już w 6000 rpne w Turcji ludzie zaczęli produkować lustra wody. Te wczesne lustra były zwykle wykonane z obsydianu, który jest naturalnie występującym szkłem wulkanicznym. Te kawałki obsydianu zostałyby odpowiednio pocięte i wypolerowane, by wywołać refleksję.
• Około 4000 lat przed Chrystusem pierwsze polerowane miedziane lustra zaczęły pojawiać się w Mezopotamii. Około roku 2000 pne Chińczycy zaczęli wytwarzać podobne lustra z brązu. Tego typu lustra były dostępne tylko dla wyjątkowo bogatych.
• Szybko do przodu do około 16 wieku w Wenecji, i widzimy pierwsze przykłady szklanych luster z podkładami cyny rtęci, które produkowały odbicia bardzo podobne jakości do luster, które mamy dzisiaj. Lustra te były absurdalnie drogie ze względu na ich wysoką jakość, drogie materiały i ich kruchość w przypadku rodzajów transportu dostępnych w tym czasie. W końcu Francuzom udało się dowiedzieć, w jaki sposób weneccy producenci szkła stworzyli lustra i udało im się nieco obniżyć cenę luster w Europie Zachodniej. Chociaż rtęć w zwierciadłach, będąc toksyczną, wciąż stanowiła poważny problem i nadal były zbyt drogie, by większość ludzi mogła sobie na to pozwolić.
• Lustra ze szkła srebrnego, których używamy dzisiaj, zostały wynalezione przez niemieckiego chemika Justusa von Liebiga w 1835 roku. Był w stanie wytworzyć wyjątkowo cienką warstwę srebra na szkle poprzez chemiczną redukcję azotanu srebra. Proces ten doprowadził do znacznie większej dostępności przystępnych cen luster, dzięki czemu po raz pierwszy w historii udało się udostępnić masom wysokiej jakości lustra.
• Dopiero od 2001 roku naukowcy sprawdzali, czy różne zwierzęta potrafią rozpoznać siebie w lustrze. Wcześniej sądzono, że tylko ludzie mają taką samoświadomość. Jak się jednak okazuje, nadal uważa się, że większość zwierząt nie wie, że lustra odzwierciedlają same siebie. Zwierzęta, które udowodniono, że potrafią rozpoznać siebie, to słonie azjatyckie, małpy człekokształtne, świnie, szympansy, delfiny, sroki, orangutany, europejskie sroki, ludzie i mój kot syrop (choć nie moje gofry). Co ciekawe, nie jest to pierwszy zestaw kotów, który miałem, gdzie jednoznacznie wie, że patrzą na siebie w lustrze, a drugi wyraźnie nie zdaje sobie z tego sprawy. W obu przypadkach to ten głupi nie mógł zrozumieć, co widzi w lustrze. Rzekomo, kot i psy nie mogą rozpoznać, że widzą siebie, ale będę musiał zadzwonić do BS na tym, o ile stosuje się to powszechnie do wszystkich psów i wszystkich kotów; z mojego doświadczenia niektórzy mogą, a niektórzy nie. "Test lustra", ostatnio opracowany i wykorzystywany przez naukowców, jest dość powszechnie uznawany za wadliwy, powodując wiele fałszywych negatywów, nawet wśród niektórych grup, które okazały się w stanie rozpoznawać siebie w lustrze na poziomie indywidualnym.. Jest to więc dobry sprawdzian dla udowodnienia, że zwierzęta, które zdały test, mogą w rzeczywistości rozpoznać się w lustrze, ale niekoniecznie mówią coś o tych, którzy nie zdadzą testu. Biorąc pod uwagę, że zastosowany test jest wadliwy i badania przeprowadzone w tym obszarze są tak nowe, jest całkiem możliwe, że całkiem sporo zwierząt potrafi rozpoznać siebie w lustrze; ława przysięgłych wciąż jest na tym.