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V2EX 提问指南
zenwong
V2EX  ›  问与答

假设光在内面为镜面的盒子里传播,会怎样?(内详)

  •  
  •   zenwong · 2012-04-23 16:33:07 +08:00 · 3378 次点击
    这是一个创建于 4593 天前的主题,其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。
    假设,有一个不漏气的盒子的六个内面都是100%反光的镜子,光线绝对不会漏出来,我们从外面也看不到里面。盒子内装有一种常温可燃的气体,当我们把盒子从冰箱里拿出来时气体在盒子内燃烧发出光,并且光线在盒子里不断反射。当气体燃烧结束后,盒子里还是明亮的吗。如果不是,那光去了哪里。如果是,那光源在哪里。
    11 条回复    1970-01-01 08:00:00 +08:00
    9hills
        1
    9hills  
       2012-04-23 16:37:11 +08:00
    1.假设镜子反光度为100%,盒子内的空气对光的吸收率为0%
    2.气体燃烧结束后,没有光源,但还有光在盒子里面。
    3. 本来光和光源就是两回事
    4. 在你打开盒子的一瞬间,你会看见盒子内是亮的,然后光子们就以3e8m/s的速度跑掉了,你再也看不到光。。
    bruce
        2
    bruce  
       2012-04-23 16:37:18 +08:00
    如果盒子壁不吸收能量,姑且可以说盒子里还是明亮的。但是这是不可能的。
    我猜楼上是小学或者中学生吧?
    bruce
        3
    bruce  
       2012-04-23 16:38:23 +08:00
    修正:楼上 -> 楼主, 被抢先了
    VYSE
        4
    VYSE  
       2012-04-23 16:39:49 +08:00
    感觉里面亮不亮,得把视网膜放进封闭盒子里才行
    ety001
        5
    ety001  
       2012-04-23 16:40:18 +08:00
    不会有光了。都消耗在盒子里剩下的气体里了,除非你在盒子里装入的可燃气体和成比例的氧气,燃烧后会形成真空。
    CrazyApi
        6
    CrazyApi  
       2012-04-23 16:44:46 +08:00
    由于光子具有波粒二象性,那么咱们在打开盒子看之前任何一种状态都是有存在的概率的.
    Sheldon: Just like Schrodinger's Cat ... ...
    cheshirecat
        7
    cheshirecat  
       2012-04-23 16:48:13 +08:00
    光子是基本粒子。不依赖于其他东西也可以存在。

    其实还可以这样想:光是一种电磁波,完全不需要任何媒介【"以太"】就可以传播。
    zenwong
        8
    zenwong  
    OP
       2012-04-24 11:40:52 +08:00
    @ety001 如果燃烧后成为了真空,那会如何?
    sinreal
        9
    sinreal  
       2012-04-24 11:49:33 +08:00   ❤️ 1
    光是电磁波,按照楼主的假设,电磁波在镜面之间理想反射,不损失任何能量,光本身不会凭空消失。由于盒子中有气体,电磁波会不断与气体相互作用,此时光能转化为气体的动能,也就是气体会被加热,同时光的能量会下降(波长变长)。打开盒子时,如果光的波长还在可见范围内,就可以看到。
    adi
        10
    adi  
       2012-04-24 12:00:22 +08:00
    http://www.guokr.com/question/3858/
    在果壳看到过类似的讨论,不过楼主这个还涉及热能的产生和消耗的问题。
    myang
        11
    myang  
       2012-04-24 12:09:44 +08:00
    一般来说,就算99.9999%反射率的镜子也会在光的高速反射过程中急速消耗掉光能;即使在真空和全反射镜子的理想状况下,由于光子向四面八方散射,在反射过程中根据入射角度的不同会不断有反射光和入射光大量干涉而消失;稍微进步一点的模型可能是类似半径极大的封闭环型光纤,让一束光在里面运行一直保持全反射,并且环的半径大到光不足以快到自己和自己产生干涉……
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