Больше света отражается от окон с двойным остеклением?

В стеклянных окнах свет проходит и отражается от передней и задней поверхностей. Вы бы получили больше света, отражающегося от окон с тройным или двойным остеклением? Потому что у вас в два или три раза больше поверхностей, от которых может отражаться свет.

Ответы (3)

Краткий ответ - да.

Если у вас одностворчатое окно, свет, который не отражается от передней или задней поверхности, будет проходить. Но второе стекло может снова отражать часть этого света, и у него есть шанс сделать его полностью передним. Вторая панель не «останавливает» какое-либо отражение от первой панели, поэтому она может только добавить к общему отражению.

Вот диаграмма, демонстрирующая это:

введите описание изображения здесь

Отражения A и B будут происходить только с одной панелью; C и D добавляются со второй панелью, и вы можете продолжать.

Вычислить теоретическое полное отражение не так уж сложно. Предполагая нормальное падение, уравнения отражения Френеля говорят нам, что отраженная интенсивность равна

р "=" | н 1 н 2 н 1 + н 2 | 2

Из симметрии этого уравнения вы можете видеть, что отражение от задней поверхности такое же, как и отражение от передней поверхности, но тогда этот луч (отмеченный B) должен быть передан - где, конечно, т "=" 1 р .

Это означает, что интенсивность A + B определяется выражением р + т 2 р (А просто отражается, тогда как В проходит дважды и отражается один раз). Для C имеется 4 передачи и одно отражение; для D это 6 и т. д.

Таким образом, для стопки из N оконных стекол отраженная интенсивность (если нет поглощения и свет слишком некогерентен, чтобы интерференционные эффекты были значительными), отраженная интенсивность равна

я "=" р я "=" 0 2 Н 1 т 2 я

Это геометрический ряд, который в сумме равен

я "=" р   ( 1 т 4 Н ) 1 т 2

Из этого уравнения видно, что как Н становится больше, отраженная интенсивность также становится больше, хотя это и есть закон убывающей отдачи. Мы можем подставить некоторые числа...

Для типичного случая стекла с n=1,5 получаем р "=" 0,04 и т "=" 0,96 , поэтому доля отраженной интенсивности для одной панели (A+B) будет 0,04 ( 1 + 0,96 2 ) "=" 0,077 ; вторая панель увеличила бы дробь до 0,142, а бесконечный стек дал бы отраженную дробь 0,510.

Периферийно связан этот вопрос и связанный с ним ответ.

Мне пришло в голову, что внутренние отражения внутри каждого из кусочков стекла или между кусочками стекла еще больше усложнят ситуацию; но они изменяют «эффективную отражательную способность» и не меняют основного факта, что следующая панель может только ДОБАВИТЬ больше к отраженной мощности.

Вы уловили половину идеи оптических тонкопленочных покрытий. Другая половина состоит в том, что свет — это волна. Множественные отражения могут мешать конструктивно или деструктивно. Из этого можно сделать либо просветляющее покрытие, либо зеркало, либо что-то более сложное.

Это показывает идею просветляющего покрытия. Атрибуция ниже. Покрытие имеет толщину 1/4 длины волны. Свет, отражающийся от задней поверхности, проходит дополнительную половину длины волны. Он появляется не в фазе с передним отражением. Два отражения сокращаются.

Это действительно не работает на чем-то настолько толстом, как оконное стекло. Вы не можете сделать переднюю и заднюю поверхности стекла точно параллельными и с правильным разделением.

Кроме того, как указал WetSavannaAnimal, обычный свет не имеет абсолютно стабильной длины волны. Он создается множеством отдельных кратковременных событий во множестве различных атомов, и каждый атом независим. К тому времени, когда луч света проходит через оконное стекло дважды, свет, попадающий на верхнюю поверхность, исходит от разных событий. В фазах света, разделенных так далеко, нет постоянной зависимости. Таким образом, вы не получите отмену, которая длится дольше доли наносекунды.

Лазер хорошего качества имеет очень стабильную длину волны. С его помощью можно получить интерференционные картины с передней и задней поверхностей стекла. Это оригинал пятна, которое производит лазер, когда вы освещаете им шероховатую поверхность. Вы получаете помехи от отражений от низких и высоких точек.

Иллюстрация DrBob — собственная работа (enwiki), CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=12305780

+1 за правильность, но я не думаю, что здесь вся история, потому что ОП, скорее всего, говорит о свете с длиной когерентности короче, чем толщина стекол или их разделение.
@WetSavannaAnimalakaRodVance - Спасибо. Я обновил свой ответ.

Двойное стекло отражает больше света, потому что второе стекло добавляет отражения и свет.

Лучше всего это видно при использовании точечного источника, как на фото. Изображение A0 связано с одним отражением на первой панели, B0 связано с одним отражением на второй панели, C0 связано с двумя отражениями на второй панели. Другие изображения возникают из-за множественных отражений внутри стекла. Таким образом, A-изображения светятся от первой панели, а B- и C-изображения исчезнут, если убрать вторую панель.

окно с двойным остеклением

Это было бы значительно улучшено, если бы у нас был рисунок или описание, которые говорят нам, чем отличаются группы «A», «B» и «C» и почему расстояние между группами отличается от расстояния между точками внутри групп.
Вот мое предположение. Поверхности двойного стекла имеют номер 1,2,3,4. Последовательность отражающих поверхностей: A0:#1, A1:#2, A2:#2-1-2, A3:#1-2-1-2-1-2, ... B0:#3, B1:#3-1-2, B2:#3-1-2-1-2, B3:#3-1-2-1-2, ... C0:#3-1-3, C1:# 3-1-3-1-2, C2:#3-1-3-1-2-1-2, ... A-точки ближе друг к другу, чем B-точки из-за угла падения и преломления . Мое предположение может быть ошибочным. Найдите лучшее решение, изучая отражения в собственном двойном окне.
Я спрашиваю не потому, что я сбит с толку или не уверен в том, что происходит. Я говорю о том, что без каких-либо объяснений (желательно в виде рисунка, как в ответе mmesser314) ценность этого ответа для людей, которые еще не понимают явлений, сильно урезана.