Ist Einwegglas möglich?

Ich spreche nicht von Spiegeln, nur von einem einfachen Fenster aus glasähnlichem Material. Wäre es möglich, Licht nur in eine Richtung passieren zu lassen, aber nicht in die andere?

Ohne Magnetfeld ist es aufgrund der Zeitumkehrinvarianz nicht möglich.
ist Streulicht erlaubt, um nicht zu übertragen? Bestimmte Fensterscheiben streuen Licht durch eine Seite, so dass Sie von einer Seite klar sehen können, während die Dinge von der anderen Seite verschwommen sind.

Antworten (4)

Sie suchen nach etwas, das als "Leuchtdiode" oder "optischer Isolator" bezeichnet wird. Am einfachsten sind zwei polarisierende Blätter, die um 45 Grad voneinander entfernt sind, mit einem 45-Grad-Faraday-Rotator dazwischen. Deshalb verstößt es nicht gegen den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik.

Eine der Komponenten – der Faraday-Rotator – ist dick und sperrig und deckt normalerweise nur einen kleinen Bereich ab. Ich denke also, es ist kein "glasähnliches Material".

Verkaufen sie diese Dinge? Kann man einen optischen Isolator kaufen oder muss man selbst einen bauen?
Wäre toll, ein Bild von diesen Dingen zu sehen!
Manoj Peiris erklärt den Faraday-Isolator mit Laser: youtube.com/watch?v=JJp_-oalQK0

Nein. Oder zumindest nicht ohne besondere Vorbehalte.

Bearbeiten Nach Kommentaren von Mark Beadles, David Zaslavsky und Ron Maimon sollte ich klarstellen, dass Sie kein einfaches Fenster haben können, das alles Licht in eine Richtung durchlässt, aber alles Licht reflektiert, das in die andere Richtung kommt. Sie können also kein Fenster haben, das überhaupt keine Strahlung absorbiert und auch die vorgeschriebene Einrichtungseigenschaft hat.

Stellen Sie sich vor, das Glas trennt zwei Räume, die vollständig isolierte Systeme sind, außer dass sie interagieren, indem sie elektromagnetische Strahlung durch das Glas senden. Wir werden sagen, dass Licht nur von links nach rechts passieren kann.

Angenommen, die elektromagnetische Strahlung in den Räumen ist ein einfaches Schwarzkörperspektrum, sodass jeder Raum eine genau definierte Temperatur hat. Stellen Sie sich vor, die Temperatur ist links höher.

Da das Licht nur von links nach rechts geht, wird die Wärme ohne weitere Auswirkung vom wärmeren Raum links in den kälteren Raum rechts übertragen. Dies verstößt gegen den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik.

Wärme könnte jedoch immer noch durch Leitung in die andere Richtung übertragen werden ... es sei denn, Sie legen eine Vakuumschicht zwischen die beiden Räume.
@David Ja, ich ging davon aus, dass die Leitung aufgrund eines nicht näher bezeichneten Mechanismus Null war; Vakuum wäre gut.
@MarkEichenlaub In Ihrem Szenario ist der bemerkenswerte Teil der Nullleitungsmechanismus, nicht das Einwegglas.
@MarkBeadles stimmt, guter Punkt ... jetzt, wo ich darüber nachdenke, selbst wenn Sie eine Vakuumschicht zwischen die Glasscheiben legen, müssen Sie sich immer noch mit Wärmestrahlung von den Scheiben selbst auseinandersetzen. Und das Glas wäre im thermischen Gleichgewicht mit der darin enthaltenen Materie, sodass es allein auf der Grundlage seiner Schwarzkörperstrahlung als effektiver Strahler wirken würde. Selbst wenn Sie also ein Material haben, das die Strahlungsübertragung in eine Richtung verhindert, glaube ich nicht, dass Sie die Wärmeübertragung in diese Richtung vollständig verhindern können.
@Mark Ich verstehe deinen Kommentar nicht. Wie David betonte, gibt es keine Leitung durch ein Vakuum.
@David Das setzt voraus, dass das Glas mit den Photonen in ein thermisches Gleichgewicht kommt, aber ich verstehe nicht, warum wir diese Annahme brauchen. Ich stelle mir Glas vor, das Photonen entweder durchlässt oder sie reflektiert. Es würde so oder so keine Energieübertragung auf das Glas stattfinden. Schließlich müsste das Glas ins Gleichgewicht kommen, aber es könnte auf Zeitskalen sehr lang sein im Vergleich zu der Zeit, in der Wärme durch Strahlung zwischen den beiden Seiten des Glases übertragen wird.
@Mark: Alles, was Sie demonstrieren, ist, dass das Glas einen Teil des Lichts in der Rückwärtsrichtung absorbieren müsste. Sobald das Glas die gleiche Temperatur wie das Licht hat, funktioniert der Aspekt der Wärmekraftmaschine nicht.
@Ron Ja, das stimmt. Ich werde die Antwort klären.
@MarkEichenlaub Wie hast du meinen Kommentar entfernt? Die Frage war nach einem Einwegfenster, nicht nach einem Spiegel. Einwegglas ist möglich. Die richtige Antwort ist JA. Ihre Antwort ist irreführend und durch Bearbeiten wird sie nicht besser. Anstatt es zu beheben, entfernen Sie Kritik. Hören Sie bitte auf, Macht zu missbrauchen.

Ja, offenbar. AB Khanikaev, C. Wu, H. Mousavi und G. Shvets, "One-Way Slow Light in Nonreciprocal Low-Symmetry Metamaterials", in Quantum Electronics and Laser Science Conference, OSA Technical Digest (CD) (Optical Society of America, 2011), Aufsatz QThA6. http://www.opticsinfobase.org/abstract.cfm?URI=QELS-2011-QThA6

Aber das ist natürlich mit einem Metamaterial, nicht "einem einfachen Fenster aus glasähnlichem Material". Ich weiß nicht, ob ein Metamaterial Ihren Kriterien entspricht oder nicht.

Können wir das irgendwo kaufen? Oder ist die einzige Möglichkeit, einen selbst zu bauen?

Grundsätzlich ja. Man muss die Zeitumkehrsymmetrie brechen, indem man entweder einen magnetischen Effekt einführt oder die "glasähnlichen" Materialien dynamisch moduliert.

Praktisch ist dies ein sehr aktives Forschungsgebiet. Man könnte beispielsweise Ladungsträger mit sehr hoher Frequenz in Siliziumdioxid injizieren, um den Einwegeffekt zu erzielen.

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