Mehr Licht von Doppelglasfenstern reflektiert?

Bei Glasfenstern fällt Licht durch und Licht wird von der Vorder- und Rückseite reflektiert. Würden Sie mehr Licht von dreifach oder doppelt verglasten Fenstern reflektieren? Weil Sie die doppelte oder dreifache Menge an Oberflächen haben, an denen das Licht reflektiert werden kann.

Antworten (3)

Kurze Antwort - ja.

Wenn Sie ein Einfachscheibenfenster haben, wird Licht, das nicht von der Vorder- oder Rückseite reflektiert wird, durchgelassen. Aber eine zweite Scheibe könnte noch einmal etwas von diesem Licht reflektieren, und das hat eine Chance, bis ganz nach vorne zu kommen. Die zweite Scheibe "stoppt" keine Reflexion von der ersten Scheibe - sie kann also nur zur Totalreflexion beitragen.

Hier ist ein Diagramm, das dies demonstriert:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Die Reflexionen A und B erfolgen mit nur einer einzigen Scheibe; C und D werden mit einem zweiten Fenster hinzugefügt, und Sie können weitermachen.

Die Berechnung der theoretischen Totalreflexion ist nicht allzu schwer. Unter der Annahme eines senkrechten Einfalls sagen uns die Fresnel-Reflexionsgleichungen die reflektierte Intensität

R = | N 1 − N 2 N 1 + N 2 | 2

Aus der Symmetrie dieser Gleichung können Sie ersehen, dass die Reflexion von der Rückseite die gleiche ist wie die Reflexion von der Vorderseite - aber dann muss dieser Strahl (mit B gekennzeichnet) übertragen werden - wo natürlich T = 1 − R .

Das bedeutet, dass die Intensität von A+B gegeben ist durch R + T 2 R (A wird nur reflektiert, während B zweimal übertragen und einmal reflektiert wird). Für C gibt es 4 Transmissionen und eine Reflexion; für D ist es 6 usw.

Somit ist für einen Stapel von N Fensterscheiben die reflektierte Intensität (wenn es keine Absorption gibt und Licht zu inkohärent ist, als dass Interferenzeffekte signifikant sein könnten) die reflektierte Intensität

ICH = R ∑ ich = 0 2 N − 1 T 2 ich

Dies ist eine geometrische Reihe, die summiert wird

ICH = R   ( 1 − T 4 N ) 1 − T 2

Aus dieser Gleichung geht klar hervor, dass as N größer wird, wird auch die reflektierte Intensität größer - obwohl es ein Gesetz des abnehmenden Ertrags ist. Wir können ein paar Zahlen einfügen...

Für einen typischen Glasfall mit n=1,5 erhalten wir: R = 0,04 Und T = 0,96 , also wäre der Anteil der reflektierten Intensität für eine einzelne Scheibe (A+B). 0,04 ⋅ ( 1 + 0,96 2 ) = 0,077 ; Eine zweite Scheibe würde den Bruch auf 0,142 bringen, und ein unendlicher Stapel würde einen reflektierten Bruch von 0,510 ergeben

Peripher verwandt ist diese Frage und die damit verbundene Antwort.

Mir kam der Gedanke, dass interne Reflexionen in jedem der Glasstücke oder zwischen Glasstücken die Dinge weiter verkomplizieren würden; aber diese ändern das "effektive Reflexionsvermögen" und ändern nicht die zugrunde liegende Tatsache, dass die nächste Scheibe nur mehr zur reflektierten Leistung hinzufügen kann.

Sie haben die Idee der optischen Dünnfilmbeschichtung halbwegs getroffen. Die andere Hälfte ist, dass Licht eine Welle ist. Mehrfachreflexionen können konstruktiv oder destruktiv interferieren. Dies kann verwendet werden, um entweder eine Antireflexbeschichtung oder einen Spiegel oder etwas Komplexeres herzustellen.

Dies zeigt die Idee einer Antireflexbeschichtung. Namensnennung unten. Die Beschichtung ist 1/4 Wellenlänge dick. Licht, das von der Rückseite reflektiert wird, legt eine zusätzliche 1/2 Wellenlänge zurück. Es tritt phasenverschoben zur Frontreflexion auf. Die beiden Reflexionen heben sich auf.

Es funktioniert nicht wirklich auf etwas so dickem wie einer Glasscheibe. Sie können die Vorder- und Rückseite von Glas nicht genau parallel und genau richtig trennen.

Wie WetSavannaAnimal betonte, hat gewöhnliches Licht auch keine perfekt stabile Wellenlänge. Es wird durch viele einzelne kurzlebige Ereignisse in vielen verschiedenen Atomen erzeugt, und jedes Atom ist unabhängig. Wenn ein Lichtstrahl zweimal durch eine Glasscheibe wandert, stammt das Licht, das an der oberen Oberfläche ankommt, von verschiedenen Ereignissen. Es gibt keine konsistente Beziehung in den so weit getrennten Lichtphasen. Sie erhalten also keine Stornierung, die länger als einen Bruchteil einer Nanosekunde dauert.

Ein qualitativ hochwertiger Laser hat eine sehr stabile Wellenlänge. Damit können Sie Interferenzmuster von der Vorder- und Rückseite einer Scheibe erhalten. Dies ist das Original der Sprenkel, die ein Laser erzeugt, wenn Sie ihn auf eine raue Oberfläche strahlen. Sie erhalten Störungen durch Reflexionen von niedrigen und hohen Punkten.

Illustration von DrBob - Eigenes Werk (enwiki), CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=12305780

+1 für die Richtigkeit, aber ich denke nicht, dass dies hier die ganze Geschichte ist, da das OP höchstwahrscheinlich von Licht mit einer Kohärenzlänge spricht, die kürzer ist als entweder die Dicke der Scheiben oder ihre Trennung.
@WetSavannaAnimalakaRodVance – Danke. Ich habe meine Antwort aktualisiert.

Doppelscheibe reflektiert mehr Licht, da die zweite Scheibe Reflexionen und Licht hinzufügt.

Es ist am besten zu sehen, wenn Sie eine Punktquelle verwenden, wie auf dem Foto. Bild A0 entsteht durch eine einzelne Reflexion in der ersten Scheibe, B0 entsteht durch eine einzelne Reflexion in der zweiten Scheibe, C0 entsteht durch zwei Reflexionen in der zweiten Scheibe. Die anderen Bilder sind auf Mehrfachreflexionen innerhalb einer Scheibe zurückzuführen. Die A-Bilder sind also Licht von der ersten Scheibe, und die B- und C-Bilder würden verschwinden, wenn die zweite Scheibe entfernt würde.

Doppelglasfenster

Dies würde viel verbessert, wenn wir die Abbildung oder Beschreibung hätten, die uns sagt, wie sich die Gruppen „A“, „B“ und „C“ unterscheiden und warum sich der Gruppenabstand vom Punktabstand innerhalb der Gruppen unterscheidet.
Hier ist meine Vermutung. Die Oberflächen der Doppelscheibe sind #1,2,3,4. Die Reihenfolge der reflektierenden Flächen ist: 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-Punkte liegen aufgrund des Einfalls- und Brechungswinkels näher beieinander als B-Punkte . Meine Vermutung kann falsch sein. Finden Sie eine bessere Lösung, indem Sie die Reflexionen in Ihrem eigenen Doppelscheibenfenster untersuchen.
Ich frage nicht, weil ich verwirrt oder unsicher bin, was passiert. Ich sage, dass ohne eine Erklärung (vorzugsweise in Form einer Figur wie in der Antwort von mmesser314) der Wert dieser Antwort für Menschen, die das Phänomen noch nicht verstehen, stark eingeschränkt wird.
Mehr Licht von Doppelglasfenstern reflektiert?
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