Como funcionam os espelhos unidirecionais

Como funcionam os espelhos unidirecionais

Hoje descobri como os espelhos unidirecionais funcionam (também conhecidos como espelhos "de duas faces").

Curiosamente, não existe um verdadeiro espelho unidirecional. Isso, na verdade, violaria as leis da física (para mais detalhes, veja os Bônus Factoides abaixo). O que está realmente acontecendo aqui com espelhos unidirecionais é que temos um pedaço de vidro com uma camada extremamente fina de algum material refletivo, como prata (como é freqüentemente usado em espelhos normais). Ao contrário dos espelhos normais, a camada de prata é tão fina que só reflete cerca de metade da luz. A outra metade passa pelo vidro. Essa camada é realmente tão fina que, se você olhasse para ela em um nível molecular, veria que apenas metade do vidro estava realmente coberto com a prata; a prata pareceria ser salpicada no vidro mais ou menos uniformemente.

O problema de permitir que metade da luz passe, entretanto, é que normalmente você ainda seria capaz de enxergar através do vidro; apenas pareceria tingido. Não só isso, a metade da luz sendo refletida está sendo refletida de volta em ambos os lados. Assim, qualquer dos lados pode ser o lado reflexivo ou o lado “ver através”. A variável aqui é apenas os níveis de luz nas duas salas, que determina qual lado parece transparente e qual lado parece reflexivo.

Se a iluminação em ambas as salas for próxima da mesma, o forte efeito de espelhamento não acontecerá porque a luz transmitida de um lado para o outro é aproximadamente igual. Será então apenas muito semelhante a uma janela normal, embora com as janelas parecendo ligeiramente tingidas. No entanto, se você desligar as luzes de um lado e fizer as luzes do outro lado muito brilhantes, o efeito de espelhamento entrará em vigor com bastante intensidade, impedindo efetivamente que alguém veja o que está do outro lado da janela. O que você fez aqui é criar um desequilíbrio de luz viajando entre as salas.

Se parecer confuso por que criar esse desequilíbrio deve fazer a diferença, pense se você tinha o volume do seu rádio bem alto em um quarto e outro aparelho de rádio realmente baixo em uma sala adjacente. A pessoa na sala barulhenta não seria capaz de ouvir o rádio na sala adjacente, uma vez que é abafada pelo rádio alto. Se seus volumes estiverem definidos em níveis de decibéis aproximadamente iguais, você poderá ouvir os rádios dos outros.

Você pode ver um efeito similar mesmo com uma janela normal em sua casa que não contenha revestimento refletivo. Quando está escuro lá fora e brilhante na sala em que você está, a janela acaba mostrando uma forte reflexão sobre o lado da luz, enquanto as pessoas no lado escuro podem ver bem por dentro. O mesmo tipo de coisa está acontecendo com espelhos unidirecionais, exceto que eles adicionaram um revestimento refletivo fino para tornar o efeito ainda mais forte.

Claro, uma maneira fácil de contornar este problema é simplesmente aproximar-se da janela e bloquear a luz do lado positivo com as mãos. Assim, você poderá ver pela janela ou pelo espelho unidirecional.

Fatos do bônus:

  • Um verdadeiro espelho unidirecional que permite a luz através de um caminho, mas nenhuma luz através do outro não é possível, uma vez que viola a segunda lei da termodinâmica. Para ilustrar por que isso seria, pense se você tinha um objeto quente no lado de bloqueio e um objeto frio no lado de transmissão. Neste caso, a energia radiante estaria viajando de frio para quente, enquanto a energia no lado quente seria simplesmente refletida de volta para o lado quente; Assim, o efeito líquido seria o aquecimento do lado quente do lado frio, sem acrescentar nenhuma energia para fazê-lo, violando assim a segunda lei da termodinâmica.
  • A cidade italiana de Viganella não recebe luz solar direta por cerca de sete semanas a cada inverno. A fim de resolver este problema, em 2006, um espelho controlado por computador foi instalado, que é de aproximadamente 25 pés por 15 pés. O espelho é controlado de tal forma que reflete a luz do sol na praça principal da cidade durante o dia.
  • Espelhos tradicionais são normalmente feitos com duas superfícies distintas. A camada mais externa é apenas vidro. A camada interna é geralmente feita de uma camada de níquel, prata ou estanho. As costas são geralmente pintadas de preto, para escurecer ainda mais o painel. Há também muitas vezes algo como Estanho aplicado entre a prata e o vidro, pois a prata não se liga naturalmente ao vidro. Outro aditivo comum a essas duas camadas é o cobre, entre a prata e a tinta preta. Isso ajuda a proteger a prata no espelho de ficar danificada quando manuseada.
  • Os espelhos nos tempos antigos eram tipicamente apenas pequenas poças de água coletada com o vaso contendo a água de cor escura.
  • Já em 6000 aC, na Turquia, as pessoas começaram a fabricar espelhos não-aquáticos. Esses primeiros espelhos eram tipicamente feitos de obsidiana, que é um vidro vulcânico de ocorrência natural. Esses pedaços de obsidiana seriam cortados apropriadamente e altamente polidos para produzir uma reflexão.
  • Por volta de 4000 aC, os primeiros espelhos de cobre polido começaram a aparecer na Mesopotâmia. Por volta de 2000 aC, os chineses começaram a fabricar espelhos de bronze semelhantes. Esses tipos de espelhos só estavam disponíveis para os extremamente ricos.
  • Avançando para o século XVI em Veneza, vemos os primeiros exemplos de espelhos de vidro com suportes de estanho-mercúrio, que produziram reflexos muito semelhantes em qualidade aos espelhos que temos hoje. Estes espelhos eram ridiculamente caros devido à sua alta qualidade, materiais caros, e quão frágeis eles eram para os tipos de transporte disponíveis no momento. Eventualmente, os franceses conseguiram aprender como os fabricantes de vidro venezianos fizeram os espelhos e conseguiram baixar o preço um pouco nos espelhos da Europa Ocidental. No entanto, o mercúrio nos espelhos, sendo tóxico, ainda era um grande problema e ainda era muito caro para a maioria das pessoas.
  • Os espelhos de vidro prateado que usamos hoje foram inventados pelo químico alemão Justus von Liebig em 1835. Ele foi capaz de criar uma camada extremamente fina de prata no vidro através da redução química do nitrato de prata. Este processo levou a uma disponibilidade muito maior de espelhos acessíveis, disponibilizando efetivamente espelhos de alta qualidade para as massas pela primeira vez na história.
  • Foi apenas tão recente quanto 2001 que os cientistas verificaram se vários animais podiam se reconhecer em espelhos. Antes disso, pensava-se que apenas os seres humanos tinham esse tipo de autoconsciência. Como se vê, ainda se pensa que a maioria dos animais não reconhece que os espelhos mostram reflexos de si mesmos. Animais que se provaram capazes de se reconhecer incluem elefantes asiáticos, macacos, porcos, chimpanzés, golfinhos, magpies, orangotangos, pegas europeus, humanos e meu gato xarope (embora não meu gato Waffles). Curiosamente, este não é o primeiro conjunto de gato que eu tive, onde alguém sabe claramente que está se olhando no espelho e o outro claramente não percebe isso. Em ambos os casos, foi o idiota que não conseguia entender o que estava vendo no espelho. Supostamente, gatos e cachorros não podem reconhecer que estão se vendo, mas vou ter que chamar a BS para aplicá-los universalmente a todos os cães e todos os gatos; Pela minha experiência, alguns podem e outros não. O “teste do espelho”, recentemente desenvolvido e usado por cientistas, é amplamente considerado falho, produzindo muitos falsos negativos, mesmo entre alguns dos grupos que se mostraram capazes de se reconhecer em espelhos no nível individual. . Por isso, é um bom teste para provar que os animais que passam no teste podem, de fato, reconhecer-se em espelhos, mas não necessariamente dizem nada sobre aqueles que não passam no teste. Considerando que o teste usado é falho e a pesquisa feita nessa área é tão nova, é inteiramente possível que muitos animais sejam capazes de se reconhecer em espelhos; o júri ainda está fora disso.

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