Так можно ли построить систему из линз и зеркал, которая могла бы сделать тусклые газовые туманности ярче или могла бы использоваться для ночного видения?
Если увеличить размер апертуры телескопа, он будет собирать больше света, но выходной зрачок также будет больше, так что не весь свет попадет в глаз.
Чтобы направить весь свет в глаз, вам нужно уменьшить выходной зрачок и вам понадобится более сильный окуляр. Но это также увеличит увеличение, и собранный свет будет распространяться на более крупное изображение, поэтому поверхностная яркость останется прежней.
Можно ли обойти это ограничение?
Хорошо, я нашел это:
http://www.cv.nrao.edu/course/astr534/Brightness.html
Я доказываю, что построить такую оптическую систему невозможно.
Сохранение яркости также относится к любой оптической системе без потерь, например к системе линз и зеркал, которая может изменять направление луча. Никакая пассивная оптическая система не может увеличить удельную интенсивность или общую интенсивность излучения. Если вы посмотрите на Луну в большой телескоп, Луна будет казаться больше (по угловому размеру), но не ярче. Многие люди разочаровываются, когда видят в телескоп большую близлежащую галактику (например, Андромеду), потому что она выглядит такой тусклой; они ожидали увидеть ярко светящийся диск из звезд, как на фотографии ниже. Разница не в телескопе; дело в детекторе — фотография кажется ярче только потому, что фотография суммирует свет за время длительной выдержки.
Хотя пример с Андромедией не обязательно корректен... Потому что она состоит из множества звезд, обладающих огромной поверхностной яркостью. Я думаю, что если бы у нас была достаточно большая апертура, мы могли бы разрешить Сириус как диск, это было бы больше вредно для зрения, чем Солнце ...
Это невозможно. Если бы вы могли построить такую оптическую систему, у вас был бы вечный двигатель второго рода .
Предположим, у вас есть пассивная (без батареек) оптическая система, способная создавать изображения ярче, чем источник, на который вы ее нацеливаете. Вы направляете это устройство на солнце и тем самым создаете изображение ярче и горячее солнца. Это противоречит второму закону термодинамики, который говорит нам, что энтропия увеличивается и, следовательно, тепло «выравнивается».
Понятие энтропии переводится в ключевое оптическое понятие: « этендуэ ». При распространении света через оптическую систему этендю не может уменьшаться. По сути, это второй закон термодинамики в применении к оптике.
МикроМашина