🔴Что будет, если вращать лазерную указку внутри замкнутого зеркала, у которого сечение правильного треугольника 🎮

Интересный случай: когда зеркало отражает лазерный луч в сам лазер. Это называют внешней оптической обратной связью.

При этом все очень сильно зависит от природы лазера. В некоторых случаях это будет для лазера фатальным, так как мощность на выходном зеркале возрастет (иногда значительно из-за повышения оптической добротности резонатора), и лазер, исходно работающий на мощности, близкой к предельно допустимой для выходного зеркала (а часто так и бывает), это зеркало просто сожжет. Именно такая ситуация характерна для полупроводниковых лазеров, и если посветить лазерной указкой в зеркало, она этого может не пережить (в хороших лазерных указках система стабилизации выходной мощности в этой ситуации снизит ток лазера, но такие указки давно перестали делать). Однако и слабый отраженный сигнал, попадающий на лазерный диод, резко ухудшает характеристики генерируемого излучения, особенно шумы. При разработке приборов, использующих полупроводниковые лазеры, приходится тщательно бороться с оптической обратной связью — например, плоские поверхности в параллельных пучках обязательно или ставятся под небольшим углом к оси (либо под углом Брюстера), либо используются специальные компоненты, пропускающие свет в одну сторону — оптические изоляторы.

В других же случаях такая внешняя оптическая обратная связь не несет угрозы целостности лазера (например, когда речь идет о газовых и непрерывных твердотельных лазерах с относительно небольшой излучаемой мощностью), однако возникающие при этом паразитные резонаторы изменяют модовую структуру пучка, которая становится чувствительной к изменениям геометрии этих резонаторов. Это приводит к непредсказуемым колебаниям мощности и модового состава лазерного излучения, возрастанию шумов, паразитной частотной модуляции спектра, и другим нежелательным явлениям.

В импульсных лазерах, генерирующих фемтосекундные импульсы, оптическая обратная связь приводит к сильным искажениям огибающей импульсов, вплоть до появления паразитной генерации из-за усиления отраженных импульсов, вернувшихся в резонатор. #колебания #геометрия #физика #моделирование #свет #physics #излучение #волны #оптика #видеоуроки

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

🔥 Металлическая посуда + Зеркало = Солнечная энергия для приготовления пищи в Афганистане. Вогнутое зеркало, изогнутое внутрь, похоже на чашу и обладает способностью фокусировать световые лучи. Когда световые лучи, падающие на такое зеркало, отражаются, они сходятся в одной точке, известной как фокус. В точке фокуса оказывается достаточно энергии, чтобы подогревать пищу, плавить металлы и камни.

🔤Но какой математической формулой должна описываться геометрическая форма зеркала, чтобы оно могло собирать лучи в одной точке?

▪️ Эллипс: если поместить источник света в фокусе эллипса, то после отражения от стенок эллипса все лучи сойдутся в другом фокусе, причём одновременно. Это свойство используется, например, в методе литотрипсии в медицине, где на основе эллипса удаляют камни из почек.

▪️ Гипербола: луч света, направленный на один фокус, отражается от гиперболы таким образом, что кажется, будто он исходит из другого фокуса. Это свойство используют для изготовления ламп с рассеивающим светом, например, при кварцевании помещения.

▪️ Парабола: лучи света, параллельные оси параболы, отражаются от неё и собираются в фокусе. Это свойство используется в параболических зеркалах и антеннах, а также в конструкциях прожекторов, фонарей, фар, телескопов-рефлекторов.

Таким образом, эллипс фокусирует лучи, выпущенные из одного фокуса, гипербола — лучи, направленные в один фокус, а парабола — лучи, параллельные её оси.

❓Вопрос для наших подписчиков: Подходит ли зеркало сферической формы? Сможет ли оно собрать все лучи в одно точке?

🔎 Оптика вогнутых (сферических и параболических) зеркал

📡 Задача по физике [оптике] для наших подписчиков

#колебания #ядерная_физика #физика #атомная_физика #свет #physics #излучение #волны #оптика #видеоуроки

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib