Автор Тема: Лазером до Луны увидеть задержку скорости света.  (Прочитано 3071 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: 322
  • 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: 322
  • 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: 322
  • 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: 2294
  • Репутация: +136/-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: 322
  • 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: 2294
  • Репутация: +136/-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: 322
  • 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: 108
  • Репутация: +11/-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: 322
  • 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...

 



SimplePortal 2.3.3 © 2008-2010, SimplePortal