spiegelkugel

[starbug]

ok - angeregt von Torel-van-Tasie´s lustiger idee mit dem vakuum möchte ich auch mal was zum besten geben.

eine glaskugel, die von innen verspiegelt ist (wie diese spiegelsonnenbrillen).

licht kann rein, aber nicht raus (oder zumindest mehr rein, als raus). sammelt sich im inneren licht? entsteht ein lichtblitz oder schlimmeres, wenn ich ich sie zerbreche?

wie sieht so ein teil von außen aus? wie ein hohlspiegel oder schwarz?

also, wo ist mein denkfehler? (ich bin in physik und sonnebrillentechnik nicht all zu bewandert )

gruss
starbug

 

[DaJ23]

Hm, ich bin auch nicht bewandert, würde aber mal auf Anhieb schätzen das es wendern nur sehr heiss im Inneren der Spiegelkugel wird.
Licht ist eine Welle und wird daher kein "Zentrum" finden wo es sicht bündelt und sich eher in Wärmeenergieumwandeln. Je nachdem was für eine Spiegelfläche Du nimmst wird es auch aussen aussehen, also z.B. Leicht Silberigdurchschimmernd oder halt so dunkel wie eine Sonnenbrille, aber es muss wohl immer irgendwie durchscheinend sein, da es wohl sonst auch kaum auf der anderen Seite durchscheinend ist

Hm, soweit meine Idee dazu, bin aber wie gesagt auch kein Experte, bin auch mal gespannt auf ein paar andere Meinungen!

mfg DaJ23

EDIT: Interessant ist die Idee von einer "Lichtmembrane" tatsächlich wüsste aber nicht das soetwas auch nur schonmal annähernd entwickelt wurde, oder?

 

[SimoRRR]

Hm, das erinnert mich stark an die Schildbürger. Die haben nämlich mal vergessen, ihrem Rathaus Fenster zu verpassen und merkten dann bei der Einweihung, dass es stockduster drinne war..... naja, dann haben sie eben Koffer und Truhen genommen und draussen dann Licht in die Koffer und Truhen reingescheffelt und sind dann ins Rathaus reingegangen und haben das Licht rausgelassen. Ganz einfach.

Also ich weiß auch nicht, obs so etwas wie eine Lichtmembran gibt, aber ich bezweifle das mal stark aus dem gleichen Grund wie DaJ23.

 

[geschmackloss]

hm?
ich hatte mal eine ähnliche idee wie is das wenn man einen Raum komplett von innen mit spiegeln auskleidet (bei denen kein lichtverlust möglich ist also 100% spieglung [is praktisch nich möglich ich weiss])
und dann kurz das licht drinnen einschaletet und wieder ausschaltet
belibt das dann ewig hell?

 

[antimagnet]

wie siehts denn eigentlich im innern einer solchen spiegelkugel aus? ich kann mir das gar nicht vorstellen...

zur frage, ich hab keine ahnung warum, aber das licht geht aus. ich schwör.

 

[Der_Segler]

Interessanten Thema, die Spiegelkugel.

Aber nichts neues: Eine Laserdiode funktioniert nach exakt diesem Prinzip. Zwar ist es keine Kugel, sondern meist eine Art Zylinder. Eine im Prinzip Leuchtdiode emittiert Licht in eine Magnetfeld hinein, welches die Lichtwellen auf die Längsachse des Zylinders konzentriert und deren Flugrichtung sehr präzise entlang dieser Achse ausrichtet. Auf beiden Seiten des Zylinders sind Spiegel angebracht, von denen der eine soweit technisch möglich vollständig reflektiert. Der Andere hingegen ist so beschaffen, dass er bis zu einer bestimmten Lichtstärke reflektiert, ab dieser so genanten Lichtschwelle jedoch Lichtdurchlässig wird. Da die Leuchtdiode permanent Licht abgibt wird es im Inneren der Laserdioden immer heller bis die Lichtschwelle erreicht ist, dann verlässt das konzentrierte Licht in einem gebündelten Strahl, dem Laser, das System, woraufhin es im Inneren wieder dunkel wird und erneut Energie gesammelt wird.
Aufgrund neuester technischer Werkstoffe erfolgt dieser Prozess jedoch sehr schnell. Bei "normalen" Diodenlasern etwa 400 millionen Mal pro Sekunde (Wellenlänge etwa 650 - 800 nM).

Deine Spiegelkugel ist also eine nette Idee, aber wie gesagt nicht neu.

Nun bleibt natürlich die Frage, ob in der Spiegelkugel nicht unbegrenzt Licht angesammelt werden kann. Dies ist abhängig vom Wirkungsgrad des Spiegel. Bei extrem guten Spiegeln werden ca. 98 % des Lichtes reflektiert. Ein halbspiegel (also duchsichtiger Spiegel) wie eine Sonnenbrille liegt vermutlich nicht über etwa 20% Wirkungsgrad. Daher ist die Stärke des Lichtstromes innerhalb der Kugel nur unwesentlich höher als außerhalb. Die Kugel würde vermutlich von innen etwas Leuchten solange Licht reinscheint, besonders aufregend wäre es aber vermutlich nicht.

Bleib weiter dran und mach dir Gedanken. Hättest du vor gut fünfzig Jahren gelebt, hättest womöglich du den Laser erfunden.

Gruß

 

[Danie]

Interessanten Thema, die Spiegelkugel.

Aber nichts neues: Eine Laserdiode funktioniert nach exakt diesem Prinzip. Zwar ist es keine Kugel, sondern meist eine Art Zylinder. Eine im Prinzip Leuchtdiode emittiert Licht in eine Magnetfeld hinein, welches die Lichtwellen auf die Längsachse des Zylinders konzentriert und deren Flugrichtung sehr präzise entlang dieser Achse ausrichtet.

Eigendlich ändert ein eventuell vorhandenes Magnetfeld die Laufbahn der photonen nur minimal. Bei Festkörperlasern können durch die Spiegel nur Photonen auf der Axenbahn eine stehende Welle bilden.
Bei Laserdioden kommt noch dazu das das elektriche Feld auf dem Spiegel einen Knoten bildet.

Der Andere hingegen ist so beschaffen, dass er bis zu einer bestimmten Lichtstärke reflektiert, ab dieser so genanten Lichtschwelle jedoch Lichtdurchlässig wird.

Nicht wirklich.

Da die Leuchtdiode permanent Licht abgibt wird es im Inneren der Laserdioden immer heller bis die Lichtschwelle erreicht ist, dann verlässt das konzentrierte Licht in einem gebündelten Strahl, dem Laser, das System, woraufhin es im Inneren wieder dunkel wird und erneut Energie gesammelt wird.

Eigendlich wird es da drinnen nie dunkel und es wird auch nie die ganze Energie abgegeben.
Laser allgemein sind ja so gebaut das die zugeführte Energie genau ausreicht um die verluste durch Spiegel, Lichtaustritt usw. auszugleichen.

Nun bleibt natürlich die Frage, ob in der Spiegelkugel nicht unbegrenzt Licht angesammelt werden kann. Dies ist abhängig vom Wirkungsgrad des Spiegel. Bei extrem guten Spiegeln werden ca. 98 % des Lichtes reflektiert. Ein halbspiegel (also duchsichtiger Spiegel) wie eine Sonnenbrille liegt vermutlich nicht über etwa 20% Wirkungsgrad. Daher ist die Stärke des Lichtstromes innerhalb der Kugel nur unwesentlich höher als außerhalb.

Mit Laser kann man so was machen kann weil da Wellenlängen usw. gleich sind.
Und die Entfernung zwischen den beiden Spiegeln wird vorher genau berechnet.
In dieser Glaskugel würde die spiegelnde Fläche sehr viel Energie aufnehmen auch wenn der Spiegel einen guten Wirkunsgrad hat. Überlegt doch mal wie oft da pro Sekunde was reflektiert wird.
Das Hauptproblem dürften aber Interferenzen sein.
Da löscht sich schon mal ein großer Teil des Lichtes aus.

 

[starbug]

also einer von euch beiden fachidioten hat sich jetzt sicher n patent auf meine idee angemeldet

ne scherz, danke für die info´s. schade ich dachte ich hätte die lichtbombe erfunden

Die Kugel würde vermutlich von innen etwas Leuchten solange Licht reinscheint, besonders aufregend wäre es aber vermutlich nicht.

wenn das funktionieren würde fände ich das schon aufregend, ein natürlicher restlichtverstärker quasi. wie dem auch sei, die ehre hat der, der das patent erkauft hat

gruss
starbug

 

[antimagnet]

nein, leider kein verstärker. sonst müsste ein spiegel ja mehr austeilen als er einsteckt. leider tun sie das gegenteil: sie senden weniger licht aus, als sie abkriegen. deswegen ist deine lichtkugel eher ein lichtvernichter als ein restlichtverstärker. so hab ich zumindest die fachidioten verstanden...

 

[Danie]

nein, leider kein verstärker. sonst müsste ein spiegel ja mehr austeilen als er einsteckt. leider tun sie das gegenteil: sie senden weniger licht aus, als sie abkriegen. deswegen ist deine lichtkugel eher ein lichtvernichter als ein restlichtverstärker.

So sehe ich das auch.

so hab ich zumindest die fachidioten verstanden...

Wenn ich das richtig verstanden habe wurde ich mit "Fachidiot" betitelt.
Wenn das so ist dann bitte beim nächsten Mal
"Fachidiotin".

 

[Trasher]

Das Problem ist wohl, dass es keine Spiegel gibt, die in eine Richtung reflektieren und in die andere Richtung die Photonen passieren lassen.

Die tollen Spiegel der Vernehmungszimmer funktionieren deshalb auch nur dann, wenn es auf der einen Seite sehr hell und auf der anderen Seite sehr dunkel ist.

 

[antimagnet]

gibts keine halbdurchlässigen spiegel?



@danie

ich korrigiere mich:

...fachidiot(inn)en... du kommst nur in klammern. nen großbuchstaben gönn ich dir nicht...

gruß,
antimagnet

 

[Trasher]

gibts keine halbdurchlässigen spiegel?

Schon, aber diese sind eben immer in beide Richtungen halbdurchlässig.

 

[antimagnet]

also beschissener wirkungsgrad, wenn ich das richtig versteh?

 

[Trasher]

Mit dem Wirkungsgrad hat das nicht unbedingt etwas zu tun. Selbst eine perfekte Halbverspiegelung, die genau 50% reflektiert und 50% transmittiert, tut dies in beide Richtungen. Es ist demnach völlig egal, in welcher Richtung man einen Halbspiegel betreibt.
(Würde man das Vernehmungszimmer abdunkeln und das Observierungszimmer erhellen, sähe nicht mehr der zu Vernehmende den Spiegel sondern die Observierenden.)

Für den hier zu erzeugenden Effekt benötigt man aber ein Material, welches das Licht richtungsabhängig reflektiert oder transmittiert und soweit ich weiß, ist ein solches Material noch nicht gefunden worden.

 

[antimagnet]

ich dachte, wirkungsgrad sein das verhältnis von einfallendem licht und reflektiertem licht. wenn er nur 50% reflektiert (ist ja egal in welche richtung) ist das doch ein ganz schön schwacher wirkungsgrad (im gegensatz zu den 95% oder so eines schön polierten nicht durchlässigen spiegels). hab ichs falsch verstanden?

 

[Trasher]

Das kommt ganz darauf an, wie man den Wirkungsgrad jeweils definiert.

Ein normaler Spiegel wird natürlich daran gemessen, in welchem Verhältnis die Reflexion zur Absorption steht.
(ideal: 100% Reflexion, 0% Absorption, 0% Transmission)

Aber auch ein Halbspiegel kann in dieser Hinsicht ein hohes Verhältnis aufweisen, nämlich dann, wenn er kaum absorbiert.
(ideal: 50% Reflexion, 0% Absorption, 50% Transmission)

 

[antimagnet]

alles klar. dann meinte ich sowas wie reflexionswirkungsgrad. als nur der prozentsatz, der reflektiert wird. absorptionen und transmissionen sind wurscht - bei meinem wirkungsgrad.

 

[Trasher]

Ja ok. Ist wie gesagt eine Definitionssache.

Halten wir also fest:
Eine solche Spiegelkugel ist nicht realisierbar, da es bisher lediglich Aufbauten gibt, welche (polarisiertes) Licht in eine Richtung transmittieren und in die andere Richtung absorbieren (nicht aber reflektieren). http://www.laserphysik.info/laser/optische_diode.html