Автор Тема: Лазером до Луны увидеть задержку скорости света.  (Прочитано 9681 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Sagara

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 14
  • Репутация: +0/-0
Цель эксперимента создать на поверхности Луны Круг диаметром 20км и до 5 км в диметре.
чтоб было видно в телескоп скорость задержки света во время включения.
Яркость пятна на не освещённой стороне луны 100 или 20   люкс на кв метр или меньшее значение.
Лазер зелёного света. 553 нанометра
Вопрос какая яркость у пучка лазера в люменах для мощности излучения в 1 ватт?
Какой мощности нужен лазер?
Приблизительные размеры линзы и фокусного расстояния.

http://s019.radikal.ru/i634/1212/74/2632d22c8af6.jpg
расхождение лазерного пучка
« Последнее редактирование: 11 Январь 2016, 23:11:17 от Sagara »

Оффлайн avrerum

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 325
  • Репутация: +13/-0
Насколько я помню этот опыт проводили с луноходом на котором размещены были "катафоты" отражатели, для замера точного расстояния до луны... Для импульса применяли вроде рубиновый лазер (энергию его не знаю какую давали) , телескоп вроде большой применяли если вообще не БТА применяли... Зеленый 1Вт думаю ничего не даст... сотни Вт может и увидели-бы... :)

Оффлайн Sagara

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 14
  • Репутация: +0/-0
Насколько я помню этот опыт проводили с луноходом на котором размещены были "катафоты" отражатели, для замера точного расстояния до луны... Для импульса применяли вроде рубиновый лазер (энергию его не знаю какую давали) , телескоп вроде большой применяли если вообще не БТА применяли... Зеленый 1Вт думаю ничего не даст... сотни Вт может и увидели-бы... :)

я не говорю чтоб 1 ваттом светить это для удобства расчётов.
они другим занимались и светили импульсами слабыми на отражатель

Оффлайн avrerum

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 325
  • Репутация: +13/-0
Ну я бы не сказала что мощность рубинового лазера слабая, энергия-да, а мощность до МВт достигает в импульсе!И тем не менее, учитывая что пучок был направлен телескопом на луне было пятно то-ли 3, то-ли 5км диаметром (точно не помню читал еще в 80-х года информацию). Прогуглите(может что-то есть в сети по этому поводу) и узнав апертуру телескопа и исходя из диаметр пучка на луне, вы сможете рассчитать мощность :) но думаю что для непрерывного 532нм вам сотни ватт понадобятся!

Оффлайн Sagara

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 14
  • Репутация: +0/-0
я читал что современыми средствами довели точку до 300метров

Взять допустим Яркую звезду Сириус она от нас афегенно далеко но мы видим её как точку яркую но при этом не видим тени на земле.
то есть на Луне надо всего лишь создать точку по яркости как эта звезда видна на небе с земли без телескопа.

в инэте я гуглил там ничего не нашлось никаких данных

это надо считать формулами

Оффлайн avrerum

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 325
  • Репутация: +13/-0
 :D если еще и невооруженным глазом хотите увидеть "отраженку" на луне, вам реально нужен какой-то фантастической мощности лазер и телескоп метров 10 диаметр главного зеркала как на Гаваях :D . Если-б было реально имеющимися лазерами давно-бы Луну "подсвечивали"  ;)

Оффлайн Sagara

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 14
  • Репутация: +0/-0
подсветить всю тогда энергии не хватит а вот крохотный участок можно там ватт 10 может и хватить лазерного излучения в зелёном спектре.

её подсвечивают но инфрокрасными лазерами они не видны

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Все уже считали. Проблема не в мощности, а в расходимости луча. А еще в атмосферной рефракции, из-за которой можно просто мимо Луны промазать. И в ОЧЕНЬ сильном отражении от атмосферы. Для приемлемой расходимости нужно, независимо от мощности, очень большие линзы (а лучше - зеркальный телескоп). Разумные цифры расходимости получаются при диаметре зеркала телескопа около метра.

Камере в телескоп видно все, ИК в том числе.

Если хотите таким образом измерить расстояние до Луны, то гораздо проще это сделать радиолокацией, это доступно любителю. Более того, радиолюбители регулярно устраивают сеансы связи с использованием Луны в качестве отражателя, т.е. это уже уровень рутины, а не rocket science.

Если же хотите обнаружить скорость света, то для этого Луна не нужна. Мы вполне успешно наблюдали задержку распространения луча в коридоре университета на красной лазерной указке.
« Последнее редактирование: 12 Январь 2016, 00:05:36 от Gall »

Оффлайн Sagara

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 14
  • Репутация: +0/-0
Все уже считали. Проблема не в мощности, а в расходимости луча. А еще в атмосферной рефракции, из-за которой можно просто мимо Луны промазать. И в ОЧЕНЬ сильном отражении от атмосферы. Для приемлемой расходимости нужно, независимо от мощности, очень большие линзы (а лучше - зеркальный телескоп). Разумные цифры расходимости получаются при диаметре зеркала телескопа около метра.

Камере в телескоп видно все, ИК в том числе.

Если хотите таким образом измерить расстояние до Луны, то гораздо проще это сделать радиолокацией, это доступно любителю. Более того, радиолюбители регулярно устраивают сеансы связи с использованием Луны в качестве отражателя, т.е. это уже уровень рутины, а не rocket science.

Если же хотите обнаружить скорость света, то для этого Луна не нужна. Мы вполне успешно наблюдали задержку распространения луча в коридоре университета на красной лазерной указке.

Не только свет увидеть то есть осветить крохотный участок луны. и его увидить в телескоп.

до пустим сколько процентов мощности и яркости дойдёт до луны от лазера мощностью 1 ватт?
атмосфера сожрёт 25 процентов гдето.

Оффлайн Sagara

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 14
  • Репутация: +0/-0
Все уже считали. Проблема не в мощности, а в расходимости луча. А еще в атмосферной рефракции, из-за которой можно просто мимо Луны промазать. И в ОЧЕНЬ сильном отражении от атмосферы. Для приемлемой расходимости нужно, независимо от мощности, очень большие линзы (а лучше - зеркальный телескоп). Разумные цифры расходимости получаются при диаметре зеркала телескопа около метра.

Камере в телескоп видно все, ИК в том числе.

Если хотите таким образом измерить расстояние до Луны, то гораздо проще это сделать радиолокацией, это доступно любителю. Более того, радиолюбители регулярно устраивают сеансы связи с использованием Луны в качестве отражателя, т.е. это уже уровень рутины, а не rocket science.

Если же хотите обнаружить скорость света, то для этого Луна не нужна. Мы вполне успешно наблюдали задержку распространения луча в коридоре университета на красной лазерной указке.

Не только свет увидеть то есть осветить крохотный участок луны. и его увидить в телескоп.

до пустим сколько процентов мощности и яркости дойдёт до луны от лазера мощностью 1 ватт?
атмосфера сожрёт 25 процентов гдето.

меня видимый интересует свет узкой длины волны.


Оффлайн avrerum

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 325
  • Репутация: +13/-0
Атмосфера "сожрет" куда больше мощности!
Я вот курил только-что и размышлял над вашим вопросом, думаю вам здесь в помощь был-бы волоконный лазер мощностью в десятки кВт и телескоп что-б направить пучок (дифракционный предел еще не отменяли и природу не нае...ешь!!!) диаметром главного зеркала думаю не меньше 1м. Тогда вероятно камера, что-то сможет заснять на Луне!А 1Вт зеленки для проектора лазерного оставьте :)

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Давайте посчитаем просто по расходимости.

Размер пятна лазера. Луч λ=532 нм направлен на Луну с помощью телескопа с диаметром зеркала 1 м (то есть, ω0 = 0.5 м). Найти диаметр луча на Луне (то есть радиус перетяжки ω). Расстояние до Луны z = 384400 км. По формуле гауссовых пучков имеем

ω = 130 м.

Получилось пятно диаметром 260 метров в идеальном случае.

Лазер 1 Вт 532 нм пересчитаем в люмены. Для длины волны 555 нм 1 Вт = 683 лм, длина волны 532 нм к ней очень близка, пусть будет тоже 683 лм. Это мы делим на площадь пятна = 53 тысячи квадратных метров, получаем 0.012 лк.

В общем, дальше можно не считать. Для получения желаемых 20 лк даже в пятне всего 260 метров диаметром нам потребуется не меньше пары киловатт, и это я еще альбедо Луны не учел. С диаметром пятна мощность возрастает квадратично, поэтому в реальности скорее всего потребуются мегаватты.
« Последнее редактирование: 12 Январь 2016, 15:28:17 от Gall »

Оффлайн avrerum

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 325
  • Репутация: +13/-0
Вот и я об этом-же... применяли рубиновый лазер и то никакого пятна я думаю не было видно а чисто отраженный свет от отражателя вернулся на землю. Иначе-бы уже давно лазерные шоу на Луне показывали-бы :lol:
До орбиты спутников возможно и достанет в десятки ватт, но не советую, космонавты спустятся и 3,14здюлей навешают :D.

Оффлайн V. Frankenstein

  • Постоялец
  • ***
  • Сообщений: 123
  • Репутация: +15/-1
На сайте Сэма попадалась заметка, когда кто-то из любителей светил на темную часть неполной луны мощным лазером на бромиде меди, в десятки ватт. И говорилось, что якобы в хороший телескоп были видны некие еле заметные зеленоватые всполохи. но имхо это баечка, так как расстяоние огромное для таких мощностей. хотя. у меднобромидного лазера довольно высокая импульсная мощность...

Оффлайн avrerum

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 325
  • Репутация: +13/-0
На сайте Сэма попадалась заметка, когда кто-то из любителей светил на темную часть неполной луны мощным лазером на бромиде меди, в десятки ватт. И говорилось, что якобы в хороший телескоп были видны некие еле заметные зеленоватые всполохи. но имхо это баечка, так как расстяоние огромное для таких мощностей. хотя. у меднобромидного лазера довольно высокая импульсная мощность...
Возможно отражалось от каких-то минералов сполированых и возвращалось назад излучение... ну 10Вт это усредненная мощность, а есть импульсы более высоких мощностей в нем...

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Это могло быть банальное отражение от верхних слоев атмосферы или от низко летящего космического мусора. Над головой много чего летает.

Оффлайн Sagara

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 14
  • Репутация: +0/-0
Давайте посчитаем просто по расходимости.

Размер пятна лазера. Луч λ=532 нм направлен на Луну с помощью телескопа с диаметром зеркала 1 м (то есть, ω0 = 0.5 м). Найти диаметр луча на Луне (то есть радиус перетяжки ω). Расстояние до Луны z = 384400 км. По формуле гауссовых пучков имеем

ω = 130 м.

Получилось пятно диаметром 260 метров в идеальном случае.

Лазер 1 Вт 532 нм пересчитаем в люмены. Для длины волны 555 нм 1 Вт = 683 лм, длина волны 532 нм к ней очень близка, пусть будет тоже 683 лм. Это мы делим на площадь пятна = 53 тысячи квадратных метров, получаем 0.012 лк.

В общем, дальше можно не считать. Для получения желаемых 20 лк даже в пятне всего 260 метров диаметром нам потребуется не меньше пары киловатт, и это я еще альбедо Луны не учел. С диаметром пятна мощность возрастает квадратично, поэтому в реальности скорее всего потребуются мегаватты.

Большое спасибо за развёрнутый ответ.

Лазер же когерентным лучём бьёт и без атмосферы поглощатся будет очень мало на такой дистанции.
Атмосфера поглотит только 20% яркости а остальные 80% в космос.
И лазер мощьностью всего 1 ватт бьёт на 50 км в атмосфере и точку видно очень далеко.
если убрать атмосферу то яркость очень незначительно упадёт.

Для обычного сферического излучения света как наше Солнце яркость падает в 4 раза при увеличении дистанции в 2 раза.
Для сжатого лазерного пучка другая формула должна быть если я правильно понимаю.

Насчёт Радиуса перетяжки необязательно перетяжку делать на поверхности Луны её можно зделать на меньшей дистанции и чтоб Пучок лазера будет расходится и на поверхности Луны будет нужный мне диаметр?

Оффлайн Sagara

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 14
  • Репутация: +0/-0
Вот и я об этом-же... применяли рубиновый лазер и то никакого пятна я думаю не было видно а чисто отраженный свет от отражателя вернулся на землю. Иначе-бы уже давно лазерные шоу на Луне показывали-бы :lol:
До орбиты спутников возможно и достанет в десятки ватт, но не советую, космонавты спустятся и 3,14здюлей навешают :D.

Тогда уж 3,1415926535897932384626433832795 здюлей так точнее))))

Оффлайн Sagara

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 14
  • Репутация: +0/-0
И ещё какого диаметра будет выходной пучёк лазера?
Сколько в мощности 1 ватт Фотонов света количество писать просто цыфрой а не степенями ?

Оффлайн avrerum

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 325
  • Репутация: +13/-0
Кто вам сказал что 20% атмосфера поглотит? Это было-бы просто шикарно если-б все примерно 100 с лишним км(пыль, влага, неравномерной плотности слои газа с движением...ионосфера...) атмосферы поглотило всего 20%?Думаю что больше 90% в атмосфере просядет!

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Атмосфера поглотит только 20% яркости а остальные 80% в космос.
К сожалению, есть еще рэлеевское рассеяние. Сколько там поглотится, не знаю, но очень многое улетит просто в стороны, например под 90 градусов к изначальному пучку. Это трудно считать, но на таких больших расстояниях потери будут серьезные. Тем более, что лазер зеленый, а сильнее всего рассеивается воздухом синий, недалеко от зеленого. Напоминаю про голубое небо и про красное солнце на закате.

Цитировать
Для обычного сферического излучения света как наше Солнце яркость падает в 4 раза при увеличении дистанции в 2 раза.
Для сжатого лазерного пучка другая формула должна быть если я правильно понимаю.
Для лазерного луча формула та, которую я написал. На больших расстояниях она дает то же самое: обратные квадраты. Разница есть только на маленьких расстояниях.

Цитировать
Насчёт Радиуса перетяжки необязательно перетяжку делать на поверхности Луны её можно зделать на меньшей дистанции и чтоб Пучок лазера будет расходится и на поверхности Луны будет нужный мне диаметр?
Перетяжка будет в телескопе всегда. Диаметр перетяжки луча и есть диаметр зеркала телескопа.

Почему так. Потому что перетяжка - это самое тонкое место во всем луче. Чем толще перетяжка, тем слабее расходится луч. Понятно, что перетяжка не может быть больше, чем диаметр зеркала телескопа: ни одно место луча не может быть тоньше перетяжки, в том числе то место, откуда луч исходит. А делать перетяжку меньше размера телескопа глупо, так мы только расходимость повысим. Значит, перетяжка находится на зеркале.

Расчет я делал для диаметра зеркала (и перетяжки) 1 метр, это дает пятно на Луне диаметром почти 300 метров. Даже при нулевых потерях на атмосферу это безобразно много. А ваш телескоп вряд ли будет метровым. Диаметр пятна на Луне возрастает примерно обратно пропорционально квадрату диаметра телескопа: единичкой под корнем пренебрежем по сравнению с дробью, извлечем корень, остается расстояние делить на квадрат диаметра телескопа. Это значит, что освещенность падает как четвертая степень диаметра. Если вы возьмете любительский телескоп 25 см, получится освещенность, сравнимая с той, которую создает на Луне звезда Сириус. Это уже даже не смешно.

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
И все-таки, в чем конечная цель эксперимента? Если скорость света напрямую наблюдать, так это на Земле легко делается. Расстояний в пару сотен метров, легко достижимых в любом городе, и дешевой красной лазерной указки вполне достаточно. Даже при паре десятков метров опыт получается на ура, просто менее точно. Надо только иметь достаточно точные "часы".

Оффлайн Sagara

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 14
  • Репутация: +0/-0
Атмосфера поглотит только 20% яркости а остальные 80% в космос.
К сожалению, есть еще рэлеевское рассеяние. Сколько там поглотится, не знаю, но очень многое улетит просто в стороны, например под 90 градусов к изначальному пучку. Это трудно считать, но на таких больших расстояниях потери будут серьезные. Тем более, что лазер зеленый, а сильнее всего рассеивается воздухом синий, недалеко от зеленого. Напоминаю про голубое небо и про красное солнце на закате.

Цитировать
Для обычного сферического излучения света как наше Солнце яркость падает в 4 раза при увеличении дистанции в 2 раза.
Для сжатого лазерного пучка другая формула должна быть если я правильно понимаю.
Для лазерного луча формула та, которую я написал. На больших расстояниях она дает то же самое: обратные квадраты. Разница есть только на маленьких расстояниях.

Цитировать
Насчёт Радиуса перетяжки необязательно перетяжку делать на поверхности Луны её можно зделать на меньшей дистанции и чтоб Пучок лазера будет расходится и на поверхности Луны будет нужный мне диаметр?
Перетяжка будет в телескопе всегда. Диаметр перетяжки луча и есть диаметр зеркала телескопа.

Почему так. Потому что перетяжка - это самое тонкое место во всем луче. Чем толще перетяжка, тем слабее расходится луч. Понятно, что перетяжка не может быть больше, чем диаметр зеркала телескопа: ни одно место луча не может быть тоньше перетяжки, в том числе то место, откуда луч исходит. А делать перетяжку меньше размера телескопа глупо, так мы только расходимость повысим. Значит, перетяжка находится на зеркале.

Расчет я делал для диаметра зеркала (и перетяжки) 1 метр, это дает пятно на Луне диаметром почти 300 метров. Даже при нулевых потерях на атмосферу это безобразно много. А ваш телескоп вряд ли будет метровым. Диаметр пятна на Луне возрастает примерно обратно пропорционально квадрату диаметра телескопа: единичкой под корнем пренебрежем по сравнению с дробью, извлечем корень, остается расстояние делить на квадрат диаметра телескопа. Это значит, что освещенность падает как четвертая степень диаметра. Если вы возьмете любительский телескоп 25 см, получится освещенность, сравнимая с той, которую создает на Луне звезда Сириус. Это уже даже не смешно.

Огомное спасибо за ответы))
у меня телескоп Диаметром 150мм и фокусным растоянием в 1200мм

А в ваших расчётах точка фокусировки луча находится в 1000км от Телескопа я правильно понимаю? если на Луне диаметр пятна 300 метров?

Оффлайн Sagara

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 14
  • Репутация: +0/-0
И все-таки, в чем конечная цель эксперимента? Если скорость света напрямую наблюдать, так это на Земле легко делается. Расстояний в пару сотен метров, легко достижимых в любом городе, и дешевой красной лазерной указки вполне достаточно. Даже при паре десятков метров опыт получается на ура, просто менее точно. Надо только иметь достаточно точные "часы".


Цель эксперемента увидить глазом в телескоп на Луне задержку скорости света.
Потому что на ГСО нет огромного отражающего искуственного спутника чтоб там эксперемент можно было вполне провести.
Насчёт эксперементов на Земле Задержку скоростисвета можно фиксировать только приборами если использовать Телескоп дляфокусировки луча на дистанции в 1 км то время пройденое светом 3.35 мкс. на 10км будет 33.5 мкс.
Такое короткое время потребут камеру с выдержкой 1 миллион кадров в секунду для того чтоб заметить задержку света на дистанции 1 км а это всего 3.3

то нам для 1 км дистанции потребуется камера 1 милионом кадров в секунду.
а для 10 км хватит и 500 тысяч кадров в секунду
если камеру расположить сбоку от Луча а луч света пропустить через тонель с туманом то скорость света можно легко зафиксировать на каимеру.

http://player.myshared.ru/654593/data/images/img11.jpg

но на 100 метрах это не возможно нужны камеры намного скоростнее.

Оффлайн avrerum

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 325
  • Репутация: +13/-0
Да вы можете и на 100 метрах сделать эквивалент хоть на 100 000метров ... все зависит вот в этой схеме от мощности лазера и качества зеркал.
« Последнее редактирование: 14 Январь 2016, 08:46:47 от avrerum »

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
А в ваших расчётах точка фокусировки луча находится в 1000км от Телескопа я правильно понимаю? если на Луне диаметр пятна 300 метров?
Нет, в моих расчетах точка фокусировки находится в САМОМ телескопе.

Дело в том, что для таких лучей НЕЛЬЗЯ использовать простую геометрическую оптику в духе "лучи идут по прямой, потом фокусируются". Необходимо учитывать ДИФРАКЦИЮ. Колоссальная разница получается за счет дифракционной расходимости луча. Если мы сделаем на Земле идеально цилиндрический луч диаметром один метр, то на Луне этот луч даст пятно вовсе не в 1 метр диаметром, он даст 300 метров. Причина - дифракция света на самом себе. Неучет волновых свойств приводит к 300-кратной ошибке в расчете.

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
но на 100 метрах это не возможно нужны камеры намного скоростнее.

Майкельсон фиксировал задержку на нескольких километрах просто глазом, используя стробоскопический эффект. Он прерывал луч света вращающимся диском с дырочками или вращающейся призмой. Луч отражался от зеркала на далекой горе, отражение наблюдалось в подзорную трубу. И было видно, что вращение отражения отстает: оно было повернуто на некий угол относительно оригинала. Этим методом скорость света удалось измерить с почти современной точностью.

На Земле можно получать длинные расстояния, много раз гоняя луч туда-сюда между зеркалами. Зеркала могут быть не плоскими, тем самым мы сумеем сохранить фокусировку луча даже после многих отражений. Будет мешать коэффициент отражения зеркал, поэтому зеркала придется брать диэлектрические (серебряные, алюминиевые и тем более амальгамные не годятся).

Измерения микросекундных времен делаются гораздо легче, чем камерой! Можно спуститься даже на наносекундный уровень. Достаточно фотодиода. Фотодиод дает сигнал с опозданием, но это решается просто: надо взять ДВА одинаковых фотодиода, и на второй подать луч прямо от источника. Задержка в одинаковых фотодиодах тоже одинаковая, поэтому мы получим два электрических импульса, время между которыми будет равно времени прохождения луча туда и обратно. Все провода возьмем одинаковой длины. Любой современный осциллограф, даже школьный, не говоря уж о всеми любимых С1-94 и С1-112, легко зафиксирует задержку.

Если заменить свет радиоволной, то можно сделать опыт даже на столе, вот так:
https://www.youtube.com/watch?v=qsLqQC52NTY

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Вот моя любимая картинка про фокусировку лазерных лучей:

Здесь хорошо видно, как расходящийся луч образует дугу. Даже если мы сделаем плоскую волну, эта волна сама собой превращается в подобие сферической, пройдя некоторое расстояние.

Применительно к нашей задаче это выглядит так. Возьмем очень хороший телескоп и сделаем с его помощью "идеально параллельный" луч света диаметром с апертуру телескопа. Не сходящийся и не расходящийся. На выходе из телескопа волну можно считать плоской. Оказывается, на больших расстояниях она все равно ведет себя как сферическая, расходится. Точную формулу я писал. На маленьких расстояниях там перевешивает единичка под корнем, и диаметр луча примерно равен апертуре. Но на больших расстояниях дробь гораздо больше единицы, и все равно начинает исполняться закон обратных квадратов, хоть мы и пытались сделать луч цилиндром, а не конусом. В далеком космосе наш лазер будет виден как классический точечный источник света, как звезда. И расчет показывает, что уже орбиту Луны можно считать "далеким космосом" с этой точки зрения.

Оффлайн Sagara

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 14
  • Репутация: +0/-0
Вот моя любимая картинка про фокусировку лазерных лучей:
(Ссылка на вложение)
Здесь хорошо видно, как расходящийся луч образует дугу. Даже если мы сделаем плоскую волну, эта волна сама собой превращается в подобие сферической, пройдя некоторое расстояние.

Применительно к нашей задаче это выглядит так. Возьмем очень хороший телескоп и сделаем с его помощью "идеально параллельный" луч света диаметром с апертуру телескопа. Не сходящийся и не расходящийся. На выходе из телескопа волну можно считать плоской. Оказывается, на больших расстояниях она все равно ведет себя как сферическая, расходится. Точную формулу я писал. На маленьких расстояниях там перевешивает единичка под корнем, и диаметр луча примерно равен апертуре. Но на больших расстояниях дробь гораздо больше единицы, и все равно начинает исполняться закон обратных квадратов, хоть мы и пытались сделать луч цилиндром, а не конусом. В далеком космосе наш лазер будет виден как классический точечный источник света, как звезда. И расчет показывает, что уже орбиту Луны можно считать "далеким космосом" с этой точки зрения.

Большое вам спасибо))
Насчёт замера скоросте света мне нужны не просто данные чисто задержка а именно видео картинка с изображением движения луча света.
но такое оборудование мне недоступно.
Насчёт большого количества зеркал это понятно что расстояние можно увеличить напорядок чем занимают на самом дели эти зеркала).

Оффлайн avrerum

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 325
  • Репутация: +13/-0
В космосе(в вакууме) вы не увидите луча, это в атмосфере он отражается от пыли и его видно как луч, а в вакууме ему отражаться не от чего. Это только в фантастических фильмах лучи в космосе, взрывы в космосе и звуки в космосе :D

Оффлайн Sagara

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 14
  • Репутация: +0/-0
В космосе(в вакууме) вы не увидите луча, это в атмосфере он отражается от пыли и его видно как луч, а в вакууме ему отражаться не от чего. Это только в фантастических фильмах лучи в космосе, взрывы в космосе и звуки в космосе :D

То что я писал про Луну это точку на поверхности увидеть а не сам лучь.
Я и так получше вас знаю что лучь лазера невидн в вакууме.

Оффлайн avrerum

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 325
  • Репутация: +13/-0
В космосе(в вакууме) вы не увидите луча, это в атмосфере он отражается от пыли и его видно как луч, а в вакууме ему отражаться не от чего. Это только в фантастических фильмах лучи в космосе, взрывы в космосе и звуки в космосе :D

То что я писал про Луну это точку на поверхности увидеть а не сам лучь.
Я и так получше вас знаю что лучь лазера невидн в вакууме.
Прикольно, а я и не знал что лучше лучшего бывает :D, идеальней идеального :lol: :lol: :lol: только слово луч пишется без "ь"  :D (луч-(он) муж.род, с мягким знаком женского рода пишу слова  :D) ну я про не виден молчу, про запятые :D, сам делаю ошибки и "опечятки" но такие жесткие, и потворяющиеся ей богу раздражают...
а отраженку, вам уже написали, не выйдет увидеть на Луне :(

Оффлайн avrerum

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 325
  • Репутация: +13/-0
Немного еще поерничаю с вашего позволения...
-Открою Вам маленькую тайну, вакуум не пустой, это "кипящие виртуальные частицы" которые на планковских величинах возникают и исчезают...значит в нем есть что-то, значит и звук должен передаваться :D, чего-же он не передается гад такой :lol:?

Оффлайн Sagara

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 14
  • Репутация: +0/-0
Немного еще поерничаю с вашего позволения...
-Открою Вам маленькую тайну, вакуум не пустой, это "кипящие виртуальные частицы" которые на планковских величинах возникают и исчезают...значит в нем есть что-то, значит и звук должен передаваться :D, чего-же он не передается гад такой :lol:?

Про 1 атом на кубический см космического пространства несчитая высоких орбит и туманностей я вкурсе)
У атомов слишком маленькая плотность и их колебания не передаются соседним слишком далеко.

даже в атмосфере землм где атомы по балестическй траэктории поднимаются до 10000км это чистая граница атмосферы земли.
а если про плотные слои говорить то это от 1000км и ниже там атомов воздуха дохрена но чтоб спутник сошол с такой орбиты всокой надо лет 100 или 50 точно непомню.
Но пример Хабл телескоп его запустили на высоту 610км в 90 году  а сейчас его орбита 551км он снижается из за торможения об атмосферу.
Звук в космосе передаётся только по матерьялам кстати в Гоу про камеры на которые космонавт снимают слышен слабый шум )))

Оффлайн avrerum

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 325
  • Репутация: +13/-0
Немного еще поерничаю с вашего позволения...
-Открою Вам маленькую тайну, вакуум не пустой, это "кипящие виртуальные частицы" которые на планковских величинах возникают и исчезают...значит в нем есть что-то, значит и звук должен передаваться :D, чего-же он не передается гад такой :lol:?

Про 1 атом на кубический см космического пространства несчитая высоких орбит и туманностей я вкурсе)
У атомов слишком маленькая плотность и их колебания не передаются соседним слишком далеко.

даже в атмосфере землм где атомы по балестическй траэктории поднимаются до 10000км это чистая граница атмосферы земли.
а если про плотные слои говорить то это от 1000км и ниже там атомов воздуха дохрена но чтоб спутник сошол с такой орбиты всокой надо лет 100 или 50 точно непомню.
Но пример Хабл телескоп его запустили на высоту 610км в 90 году  а сейчас его орбита 551км он снижается из за торможения об атмосферу.
Звук в космосе передаётся только по матерьялам кстати в Гоу про камеры на которые космонавт снимают слышен слабый шум )))

Я не о физических частицах, я о том, я о релятивистских частицах, что вакуум кипит виртуальными частицами...

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Называется "эффект Казимира", он же "нулевые колебания вакуума". Фотон, летящий сквозь вакуум, имеет ненулевые шансы родить электрон-позитронную пару, которая немедленно аннигилирует и сама превращается в фотон. И электрон, и позитрон в паре могут, в свою очередь, тоже родить частицы, которые сразу же аннигилируют, и т.д. Подробнее см., например, Фейнмана "КЭД".

 



SimplePortal 2.3.3 © 2008-2010, SimplePortal