كيف يمكن لكائن من الواضح أن تكون شفافة وواضحة في نفس الوقت

الأشياء واضحة مرئية لأنها ثني الضوء لأنها تمر من خلال. هناك أربعة الأشياء الأساسية التي يمكن أن يحدث للضوء عندما يضرب كائن:

انعكاس المرآة: التفكير في المرآة أو المعدن ملعقة. ضوء مستبعد قبالة سطح الكائن مثل كرة البلياردو, مما يسمح الصورة الأصلية إلى أن ينظر في وجوه.
انعكاس منتشر: أعتقد من الخشب الخام, زهور, أو غير لامع الأسطح المطلية. ضوء مستبعد قبالة سطح الكائن في كل الاتجاهات, وكشف عن شكل ولون الكائن.
استيعاب: التفكير في قطعة سوداء من الفحم أو الرماد. ضوء يدخل الكائن حيث يتم امتصاصه وتحويله إلى حرارة.
نقل / الانكسار: التفكير في كوب من الماء. ضوء يسافر مباشرة من خلال الكائن ولكن الاتجاه الذي يسافر الانحناءات عند الدخول والخروج من وجوه.

في الواقع, جميع المواد تتفاعل مع الضوء في جميع الطرق الأربعة. على سبيل المثال, النظر في غطاء محرك السيارة من سيارة رياضية حمراء. وينعكس بعض الضوء specularly (مما يؤدي إلى بقع وهج ترى وصورة الأشجار المنعكس السيارة). وينعكس بعض الضوء منتشرة (مما أدى إلى اللون الأحمر ترى). يمتص بعض الضوء (مما يؤدي إلى البرتقالي, الأصفر, أخضر, أزرق, والضوء البنفسجي لا يرى لأنه يمتص - إذا لم يمتص هذه الألوان, أن السيارة تبدو بيضاء وليس أحمر). أيضا, بعض الضوء ينتقل / ينكسر (القليل جدا في الواقع).

بالنسبة لكثير من المواد, قد يكون هناك طريقة واحدة مهيمنة يتفاعل مع الضوء, ذلك أن الطرق الأخرى هي صغيرة جدا بحيث يمكن تجاهلها. على سبيل المثال, المياه لا تستوعب بالفعل بعض الضوء الأحمر (هذا هو السبب في المحيط الأزرق), والماء لا تعكس الواقع بعض الضوء (هذا هو السبب في وجود وهج من الشمس على سطح الماء), ولكن بالنسبة للجزء الأكبر يمكن أن نفكر في المياه كمادة واضحة لنقل / الانكسار يهيمن.

الآن, الجزء المثير للاهتمام هو أن كل التفاعلات أربعة المذكورة أعلاه يغير الضوء. لدينا أدمغة قادرة على الكشف عن هذا التغيير في ضوء ونستنتج وجود وشكل كائن من هذه المعلومات. بالمعنى الدقيق للكلمة, ونحن لا نرى “موضوع”. نحن نرى “ضوء” التي تم تعديلها من قبل كائن. هذا هو السبب في أنه من الصعب جدا لبناء الآلات التي يمكن أن نرى الطريقة التي يفعل البشر: هناك قدرا كبيرا من المعلومات الاستخباراتية اللازمة لاستخلاص شكل الكائن والمكان من وجود نمط من الضوء الذي تغييره.

عندما يتعلق الأمر لمسح الأجسام, نراها لأننا نرى الانحناءات ضوء الطريق (ينكسر) لأنها تمر عبر الكائنات. ننظر عن كثب في كأس الزجاج. عند إلقاء نظرة على كأس الزجاج, ماذا ترى? ترى مجرد صورة من كل ما هو وراء الكأس, ولكن مشوهة. الانكسار الانحناءات ضوء لأنها تمر عبر الكأس وصورة الخلفية ينتهي تغيرت. الدماغ هو ذكي بما فيه الكفاية لتكون قادرة على استنتاج شكل كوب ببساطة عن طريق كيف يتم تشويه صورة الخلفية.

وهذا يقودنا إلى فكرة مثيرة للاهتمام. إذا كان الانكسار لمادة واضحة يمكن إلغاء معظمها, ويمكن إجراء الكائن غير مرئية تقريبا. طريقة واحدة لإلغاء آثار الانكسار هو تشكيل مادة واضحة إلى لوح مسطح جدا مع السطوح المتوازية. عندما يدخل الضوء بلاطة, ينحني, ولكن عندما يترك لوح من الجانب الآخر فإنه ينحني الظهر بالمقدار نفسه. كنتيجة ل, الصورة يخرج من الجانب الآخر هو غير مشوهة ولوح غير مرئية على نحو فعال. هذا هو المبدأ الكامن وراء النوافذ. تصنع نوافذ من الزجاج واضحة وصنعت لتكون مسطحة جدا, بحيث لا يمكنك فعلا رؤية نافذة. ترى المشهد خارج النافذة كما لو كانت نافذة لا يوجد (نوافذ ليست مرئية تماما لأنها لا تعكس كمية صغيرة من الضوء التي يمكن الكشف عنها في ظل الظروف المناسبة).

ائتمان:HTTPS://wtamu.edu/~cbaird/sq/2013/07/12/how-can-a-clear-object-be-transparent-and-visible-at-the-same-time/