増幅した光がループし続けるとどうなるか

質問

ちょっと思いついただけなんですが…

５つの鏡をそれぞれ光が五芒星を描くように五角形の頂点に置きます。
これらの鏡を五芒星を描く順番にそれぞれ(1)、(2)、(3)、(4)、(5)とします。

(1)：太陽から受けた光を(2)に反射させる
(2)：(1)から受けた光を(3)に反射させる
(3)：(2)から受けた光を(4)に反射させる
(4)：(3)から受けた光を(5)に反射させる
(5)：*I、(4)から受けた光を(1)に反射させる
　　*II、(4)から受けた光を(2)に反射させる

*I、(1)の鏡が太陽から受けた光と(5)から受けた光を同時に(2)に反射させる特殊な鏡とする
*II、(4)の光を(2)に反射させるため、五芒星にはならない

とします。こうすると、
「いままで太陽から受けた光に新たに太陽から受けた光が加わりつつ(光が増幅しつつ)、
光が鏡が持つまでループし続ける」
装置が出来上がると思うんです。

この時、光はどうなりますか？
特にどうにもなりませんか？

回答No.3

hitokotonusi · ベストアンサー

金属ミラーではなくプリズムの全反射を利用したほうがいいのでは？
五芒星にはならないかもしれませんが。

この場合最初のプリズム1は

・太陽光を透過させてプリズム2へ導く
・最後のプリズムからの光を全反射でプリズム2へ導く

という役割にします。

ガラスが溶けなければ何事もなく永続的に回りつづけるだけだと思います。
ループ内に蓄積されたエネルギーが莫大になればいつかは破綻するだろうとは思いますが、どのくらいでそうなるかは予想もつかないですね。

お礼

回答ありがとうございます。

回答No.2

foomufoomu

>I、(1)の鏡が太陽から受けた光と(5)から受けた光を同時に(2)に反射させる特殊な鏡とする
まず、これが実現可能かどうかを考えるべきです。（不可能です）

これに似た装置として、立方体の光学ガラスのひと組の平行な面にハーフミラーを蒸着したものがあります。
この面に垂直にレーザー光を入射すると、平行な面の間で何回も反射を繰り返しますが、ハーフミラーなので、半分の光は外に逃げてしまいます。
このときレーザー光の波長を、平行面の長さの整数分の１にしておくと、内部では共振して強い光になりますが（以前の光と入射光が合算される）、ハーフミラーから取り出せる光は入射光と同じです。

お礼

回答ありがとうございます。

回答No.1

tetsumyi

光が鏡が持つまでループし続けると思うのですが、実際には鏡が短時間で焼けます。
ほとんどの人は光は反射すると思っていますが、光は一直線に進むだけで反射はしません。
鏡は表面にメッキしてある金属の自由電子雲が光によって反応し、受け取ったのとほとんど同じ光を新しく出しています。
光の一部は熱となって金属に吸収されますから原理的に１００％の反射はありえません。
光がある程度強くなると、鏡にメッキしてある金属は熱で剥がれ落ちて終わりとなります。

お礼

回答ありがとうございます。