Проблема увеличения яркости протяженных объектов

[Balyunov]

Оптический вечный двигатель второго рода т.к. нарушается не закон сохранения энергии а 2 з-н термодинамики.
Надо подумать почему тогда идея, предложенная в предпоследнем посте неработоспособна.

Хотя, представим этакий массив микролазеров с накачкой видимым светом, расположенный в фокальной плоскости светосильного объектива. Его выходной пучок, будет обладать малым расхождением. как раз что надо. Я понимаю, практически осуществить почти невозможно, но по технологическим причинам.

[Balyunov]

Речь идет именно о попытках нарушить банальный закон сохранения энергии оптическими средствами!
То есть получить на выходе из некоторого не подпитываемого энергией черного ящика суммарный световой поток больший, чем на входе. Закольцевав сотню-другую таких преобразователей можно даровой энергией обогревать население в слаборазвитых странах.

Ну как же вот моя картинка:

тут какой поток на входе такой и на выходе.

[gambler]

я конечно абсолютный ламер в оптике, но так получится?

[Balyunov]

я конечно абсолютный ламер в оптике, но так получится?

Нет, так не получится, двояковогнутая линза увеличит масштаб изображения, и яркость на сетчатке глаза станет прежней.

[ORSA]

я конечно абсолютный ламер в оптике, но так получится?

(с)Крош: - Даже не знаю чему больше удивляться: твоей изобретательности или твоей неинформированности.

[Андрей Лёвин]

 Для «ниспровегателей» законов термодинамики вот такое замечание. Раз уж Вы не признаёте законов сохранения энергии, то попробуйте подойти к вопросу (о повышении поверхностной яркости чисто оптическими средствами) вот с какой стороны. Допустим, существует такой способ. Пусть молоэффективный, пусть на 1%, но существует. И что из этого следует? То, что, применив многоступенчатую схему такого усиления, мы можем получить сколько угодно усиленную картинку ночного изображения. Это даже не революция, а не знаю как даже назвать! Представляете: смотришь в кромешную темноту (а хоть один фотончик там всё-таки, да летает) , а там белый день! Лепота… И что, ваши предшественники на этом поприще (а задумываться над  этой проблемой начали наверняка не позднее, чем  изобрели подзорные трубы, стало быть не одно столетие), были форменными дебилами? (раз не смогли подобное изобрести). И человечество ждало Вас? Когда Вы наконец не возьмётесь за эту невостребованную раньше проблему? Так получается. Нехорошо так думать о своих предшественниках…

[gambler]

(с)Крош: - Даже не знаю чему больше удивляться: твоей изобретательности или твоей неинформированности.

первый блин комом, зато разобрался 

[Balyunov]

Для «ниспровегателей» законов термодинамики вот такое замечание. Раз уж Вы не признаёте законов сохранения энергии, то попробуйте подойти к вопросу (о повышении поверхностной яркости чисто оптическими средствами) вот с какой стороны. Допустим, существует такой способ. Пусть молоэффективный, пусть на 1%, но существует. И что из этого следует? То, что, применив многоступенчатую схему такого усиления, мы можем получить сколько угодно усиленную картинку ночного изображения. Это даже не революция, а не знаю как даже назвать! Представляете: смотришь в кромешную темноту (а хоть один фотончик там всё-таки, да летает) , а там белый день! Лепота… И что, ваши предшественники на этом поприще (а задумываться над  этой проблемой начали наверняка не позднее, чем  изобрел

Во первых если устройство пусть повышает яркость на 1%, чтобы поле зрения было "как белый день" нужно эти фотоны все же собрать ( я же не утверждаю что устройство рождает фотоны из ничего), а значит входной зрачок должен быть огого какой ( при такой эффективности может несколько метров в диаметре) такую бандуру не поносишь перед глазами как ПНВ. Проблема лишь в том чтобы заставить фотоны двигаться по заданным траекториям, теорема Лагранжа-Гельмгольца утверждает что этого сделать нельзя, но опять же она утверждает это для случая когда лучом света управляют лишь изменением показателя преломления среды, нанорезонаторы в статье http://www.membrana.ru/particle/16683 действуют вне геометрической оптики поэтому эта теорема может быть к ним неприменима. И далее наши предшевственники не имели всяческих нанопокрытий хитрых наноматериалов и т.п. Раньше казалось шапка невидимка тоже только в сказках бывают. А сейчас  похоже уже так не думают. Наберите "шапка невидимка" пол-Интернета отзовется!!!

[Balyunov]

https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,101828.msg2258544.html#msg2258544

Сравнение не совсем корректно: внизу труба Галилея, вверху труба Кеплера с линзой Барлоу

[Андрей Лёвин]

 А чем эти нанорезонаторы принципиально отличаются (по тому, что они делают) от обычных оптических элементов, кроме того, что они разположены на плоской поверхности? И как они могут отменить законы сохранения энергии? Или Вы считаете, что развитие технологий позволит их обойти? И стало быть нам удастся наконец  заваять и вечный двигатеь, и инерцоиды, и машины времени (раз уж эрзац-шапки-невредимки уже есть)? Может, патентным бюро снять замшелые запреты и начать рассматривать заявки на эти проекты, всвязи с бурной технологической революцией (особенно НАНОреволюцией)? Как меня умиляют супернадежды, вызываемые суперинсинуациями, возникающими вокруг этих волщебных технологий! Пожалуй, главе нашей корпорации надо присвоить звание Волшебник Чубайс, а соответствующую территорию переименовать в Город Волшебства Сколково.

[Balyunov]

Всем оппонентам:
Несколько слов по поводу инварианта Лагранжа-Гельмгольца. В учебниках обычно говорится что он сохраняет значение в параксиальных лучах и доказательство проводится также для параксиальных лучей. Но про его поведение в непараксиальных лучах не упоминается - видимо считается что непараксиальные лучи обычно не принимают участие в формировании изображения. Однако в непараксиальных лучах этот инвариант не сохраняется. Рассмотрим например прохождение сходящегося пучка через границу водух-стекло: (рис). Изменение инварианта Л-Г при проходжении через границу равно . При угле beta=120 град., n2=2 изменеие инварианта прибл 1.15. Максимально возможное изменение 1.5 при апертуре входящего пучка 180 град. Хотя при 180 град уже сказывается отражение от поверхности раздела.

[Андрей Лёвин]

 "Ну и что это за народное творчество?" ("Зима в Простоквашино").
 Как там говаривал Энштейн? "Математика - самый изящный способ водить себя за нос. Математика не помогает понять суть вещей..."
 Вы суть изложить можете? Если нет, то что Вы хотели показать формулами? Ну, то, что более широкий пучок припереходе из менее плотной в более плотную  сужается, это ясно, а как это практически использовать?

[Balyunov]

"Ну и что это за народное творчество?" ("Зима в Простоквашино").
 Как там говаривал Энштейн? "Математика - самый изящный способ водить себя за нос. Математика не помогает понять суть вещей..."
 Вы суть изложить можете? Если нет, то что Вы хотели показать формулами? Ну, то, что более широкий пучок припереходе из менее плотной в более плотную  сужается, это ясно, а как это практически использовать?

Попробую без формул
Создаем изображение с помощью зеркальной оптической системы на границе воздух-стекло,  затем уже внутри стекла с помощью такой же зеркальной системы опять превращаем изображение в параллельный пучок, который затем выходит опять через границу воздух стекло. За счет того что Инвариант Л-Г по разному преобразуется при разных углах преломления (см выше) получим видимое
усиление яркости.

[Андрей Лёвин]

 А схемку нарисовать не желаете?

[Balyunov]

А схемку нарисовать не желаете?

Примерно так:

[Андрей Лёвин]

 Чем ЭТО принципиально отличается от любой афокальной системы?

[Balyunov]

Чем ЭТО принципиально отличается от любой афокальной системы?

Для обычной афокальной системы y1/y0*b=1 где y1 и y0 размеры выходного и входного зрачков  и b увеличение системы. В данном случае y1/y0*b>1, это означает увеличение наблюдаемой яркости объекта. Конечно предложенная простейшая схема имеет очень маленькое поле зрения. Но сейчас главное показать что построить афокальную систему, изменяющую инвариант Лагранжа Гельмгольца можно.

[pictor]

Как известно увеличение яркости протяженных объектов ограничено размером зрачка глаза человека.

Сморозили глупость. В любом учебнике физики найдете, что яркость  - это отношение силы света, излучаемого поверхностью, к площади её проекции на плоскость, перпендикулярную оси наблюдения.
Яркость является характеристикой источника излучения. С глазом связана освещенность сетчатки, которую создает на ней источник света.

Итальянец Скиапарелли "увидел" каналы на Марсе в 15 см рефрактор  и был до конца жизни убежден в их реальности.

А почему бы не предположить, что Скиапарелли в те далекие времена действительно видел каналы? Последние данные с марсоходов указывают на наличие русл, по которым текла вода.

[Андрей Лёвин]

Чем ЭТО принципиально отличается от любой афокальной системы?

В данном случае y1/y0*b>1, это означает увеличение наблюдаемой яркости объекта.

А с чего Вы это взяли? Вы считали, кокое будет увеличение системы?

[Balyunov]

А с чего Вы это взяли? Вы считали, кокое будет увеличение системы?

Увеличение в данном случае равно показателю преломления стекла. Пучок, отраженный от параболической поверхности стекла, параллелен входному пучку так как обе параболы одинаковые, так что увеличение системы полностью определяется второй преломляющей поверхностью. Поскольку выходной пучок почти параллелен оптической оси (я уже говорил что угол зрения системы, свободный от аберраций очень мал). Угловое увеличение равно arcsin((n*sin(Fi))/Fi  для малых Fi (угол поля зрения) равно n (показатель преломления).