Gibt es Materialien, die Licht nur in eine Richtung durchlassen?
Ich stelle mir die Frage, ob es ein zweidimensionales Material mit folgenden Eigenschaften gäbe:
- Auf der einen Seite komplett schwarz (schluckt Licht)
- auf der Gegenseite transparent wie Glas
Es gibt ja Polarisationsmaterialien, die Licht gewissen Winkels blocken/durchlassen, aber funktionierte das auch in bestimmte Richtungen?
Einseitig verspiegelte Glassscheiben kenne ich und meine ich nicht.
4 Antworten
So von Weitem würde ich sagen, das geht aus thermodynamischen Gründen nicht. Denn gäbe es sowas, dann könntest du ja ein Gefäss konstruieren, das nur Energie hineinlässt, aber nicht mehr hinaus. Dieses würde sich in einer kühlen Umgebung aufheizen und wäre schliesslich heisser als die Umgebung. Das widerspricht dem 2. Hauptsatz der Thermodynamik.
Beachte nun aber den folgenden Effekt: Wird ein Photon auf einen doppelbrechenden Kristall geworfen, so spaltet es sich in zwei Photonen mit doppelter Wellenlänge auf. (Quelle: https://pw.antarius.ch/gibt-es-leere-quantenwellen/ )
Stelle nun auf die eine Seite des doppelbrechenden Kristalls einen Filter, der nur rotes Licht durch lässt (Rotfilter). Auf die andere Seite stellst du einen Filter, der nur blaues Licht durch lässt (Blaufilter). Dann kann ein Teil des Lichtes hindurch, wenn zuerst der Blaufilter kommt. Wenn aber zuerst der Rotfilter kommt, kommt kein Licht hindurch.
Ich vermute, ich habe irgendwo eine Fehlüberlegung drin. Denn der 2. Hauptsatz gilt bestimmt. Aber momentan sehe ich nicht, wo.
Das habe ich dazu gefunden:
https://de.wikipedia.org/wiki/Parametrische_Fluoreszenz
Möglicherweise liegt der Fehler eher darin, dass solche Kristalle auch zur Frequenzverdoppelung eingesetzt werden können:
https://de.wikipedia.org/wiki/Frequenzverdopplung
Ich habe das zwar nicht ganz verstanden, wie das mit der Energieerhaltung geht. Aber wenn es eine Frequenzverdoppelung geben kann, geht das Licht in meiner Konstruktion möglicherweise doch in beide Richtungen.
Frequenzverdopplung kenne ich. Das entspricht dem Klirren eines Verstärkers, der zu hoch ausgesteuert wird, also nicht mehr linear arbeitet. Aber das sind immer Obertöne, wie auch bei Instumenten, nie Untertöne.
Soweit ich weiß nicht... zumindest nicht klassische Materialien. Licht lässt sich ja als elektromagnetische Welle betrachten. Dort gilt erst mal grundsätzlich Reziprozität - also beide Richtungen haben die gleichen Bedingungen. Würden Sender und Empfänger getauscht werden, käme am Empfänger das gleiche Ergebnis an. Zumindest bei Antennen und Funk kann es schon leichte Unterschiede geben, durch Materialeigenschaften z.B. bzgl. Sättigung bei magnetischen Feldern. - aber auch dann wäre das nicht so absolut, eher so, dass man von einer Seite ein bisschen mehr Licht bräuchte, als von der anderen um durch zu leuchten.
Aber vielleicht haben die Physiker ja auch noch irgendwas ganz komisches in der Trickkiste... :-p
Einfache Regel der Optik: Der Lichtweg ist umkehrbar.
Sollte es dafür Ausnahmen geben (ich kenne keine), gilt immer noch der zweite Hauptsatz der Thermodynamik, siehe diderot2019
Weiß ja nicht: meine Sonnenbrillen lassen Licht immer nur in eine Richtung durch... ;)))
Versuch mal, die Brille auf die strahlenden Augen Deiner Freundin zu setzen.
So ähnlich - gerade wurde das Paket mit dem Geburtstagsgeschenk geliefert :-)
Na, das ja nicht gerade miteinander vergleichbar... Aus der Ferne:
herzlichen Glückwunsch!!!Ich werde es termingerecht weitersagen (das Paket ist für den Geburtstag meiner Frau, ein Vorratskauf)
ein Vorratskauf
Hmmm, ist das jetzt ein Ausdruck von Optimismus oder Pessismismus?!? ;)))
Sagen wir so: Sollte in der Zwischenzeit uns der Himmel auf den Kopf fallen, oder Trump den roten Knopf mit dem Twitter-Sende-Knopf verwechseln, dann ist es egal, ob ich den auch nicht überlebenden Erben das frühzeitig gekaufte Geschenk oder das nicht ausgegebene Geld hinterlasse.
Gibt es überhaupt zweidimensionale Materialien????
Die betrachte ich der Einfachkeit halber mal als flach.
Zumndest hat das Bild (wo hat der Autor das überhaupt her?) und "Aufspaltung" eines Photons nichts mit dem zu tun, was Wikipedia und ich unter Doppelbrechung verstehen.
Vielleicht war deine Fehlüberlegung die, dass die verlinkte Site seriös ist.