В зале с зеркалами вы можете увидеть себя вытянутым, сжатым и умноженным благодаря отражательной физике зеркал. Одно зеркало отражается в другом, которое отражается в следующем, и так далее. Кажется, что этот процесс может продолжаться бесконечно. Но могут ли зеркала, стоящие друг напротив друга, действительно создавать бесконечные отражения?
Теоретически, да, но несовершенства зеркал делают это фактически невозможным, сообщили эксперты Live Science. Широко используемые сегодня зеркальные материалы, такие как стекло, покрытое тонкими слоями серебра и алюминия, поглощают небольшое количество света при каждом отражении.
«Если бы у нас было идеальное зеркало, отражения были бы бесконечными, — рассказал Live Science по электронной почте Раджеш Менон (Rajesh Menon), профессор электротехники в Университете Юты. — Однако при каждом отражении всегда есть небольшие потери, в первую очередь из-за поглощения. Так что после многих отражений свет полностью поглощается, и, следовательно, отражения прекращаются.»
В этом случае идеальное зеркало не обязательно означает зеркало, которое отражает самое красивое изображение, а скорее зеркало, которое отражает 100% света, не поглощая ничего из него.
По словам Менона, когда зеркала отражают туда-сюда свет, они участвуют в законе отражения. Согласно этому физическому закону, свет падает и отражается от гладкой отражающей поверхности под одинаковым углом. Вот почему ваше отражение в зеркале в ванной выглядит реалистично, тогда как изображение в комнате смеха с кривыми зеркалами искажается.
Однако со временем эти отражения теряют свою чёткость.
«Каждый раз, когда свет попадает на зеркало, он отражается не весь — отражается только 90-98%, а остальное поглощается», — рассказала Live Science по электронной почте Джули Бентли (Julie Bentley), профессор оптики в Университете Рочестера.
В результате, по мере поглощения света, эти отражения становятся всё тусклее и тусклее, пока света станет недостаточно, чтобы увидеть отражение, подчеркнула Бентли. Вот почему, когда вы машете своему отражению на глубине в сто слоёв, вы можете лицезреть то, что его очень трудно разглядеть.
Сколько отражений возможно?
С помощью очень хороших зеркал, которые поглощают минимальное количество света, вы в состоянии создать «многие тысячи или десятки тысяч отражений», — сказал Менон.
И тем не менее, в настоящее время ни один зеркальный материал не может отражать 100% видимого света. Однако это можно сделать при очень специфических параметрах для одной длины волны или «цвета» света, сказал Менон.
«Обычно это достигается за счёт подавления проходящего света посредством явления, называемого «деструктивной интерференцией»», — сказал Менон, имея в виду свет, который проходит через среду вместо того, чтобы отражаться или поглощаться.
Если вы представите длину волны света в виде верёвки, колеблющейся вверх-вниз, то это явление возникает, когда две длины волн колеблются совершенно противоположно. Другими словами, у одной «верёвки» есть пик, тогда как у другой — впадина. В результате их движения нивелируются. Это помогает максимизировать количество отражений.
И хотя обычные зеркала, возможно, не являются идеальными отражателями, создание даже тысяч отражений может стать важным научным инструментом, говорят Бентли и Менон. Например, такое большое количество отражений можно использовать для создания лазеров или для поглощения света солнечными панелями.
«Улавливание света в тонких солнечных элементах использует это явление, позволяя свету многократно отражаться, поэтому вероятность поглощения света возрастает, — сказал Менон. — Мы хотим, чтобы свет поглощался для выработки электричества!»
