Возможно ли идеальное зеркало без потерь?

В традиционных зеркалах часть входного света поглощается атомами на поверхности зеркала и «теряется» в виде тепла, ухудшая качество отраженного изображения.

Может ли эта потеря быть компенсирована массивом «элементов с питанием», устроенных так, чтобы отражать близлежащие фотоны, отталкивая их какой-то электромагнитной силой, чтобы полностью предотвратить потери?

Это позволило бы реализовать идеальное зеркало , отражающее весь свет назад.

введите описание изображения здесь

Полное внутреннее отражение, ну (почти) полное...

Ответы (3)

Не существует механических осцилляторов, имеющих те же частоты, что и видимый свет. Наиболее распространенными генераторами с той же частотой, что и видимый свет, являются электроны, вращающиеся вокруг атомов, поэтому атомные переходы излучают и поглощают видимый свет.

Если вы готовы принять систему с питанием, вы можете поглотить весь свет в систему обработки изображений, а затем спроецировать это изображение в другом направлении, возможно, с гораздо большей интенсивностью света, чем исходное изображение. Например, люди с телескопами иногда используют видеокамеры для наблюдения за объектами, слишком слабыми, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом в режиме реального времени .

Обратите внимание, что даже если интенсивность сохраняется, фазовая информация будет потеряна. Важным качеством зеркала является то, что оно сохраняет фазу, поэтому вы можете, например, провести дифракционный эксперимент.
Вам нужно будет использовать метод обнаружения, чувствительный к фазе. Что-то вроде этого возможно, однако всегда присутствует шум измерений. Даже при эффективности обнаружения с единичным усилением в измерении все равно будет дробовой шум, из-за которого выходной луч будет немного отличаться от входного. На практике лучшие детекторы имеют квантовую эффективность около 90%. Вам лучше использовать зеркало с коэффициентом отражения 99,999%.

Например, для создания высококачественных полостей в настоящее время вы можете легко купить зеркала с коэффициентом отражения до 99,999%. Есть еще зеркала с покрытием из сверхпроводника и другие брэгговские элементы, которые лучше отражают, но их нельзя не купить, потому что некоторые хотят сохранить свое преимущество в конструкции ИМУ (инерциального измерительного блока) :).

Чем выше тонкость или добротность зеркала, тем больше времени потребуется для достижения полной отражательной способности, а бесконечная добротность займет бесконечное время.

На самом деле нет, даже сверхпроводник получит некоторый импульс, если только он не будет бесконечно массивным и бесконечно жестким.