Fényvisszaverődés nedves felületeken ill
A fény visszaverődése nedves felületeken vagy vízen. 2018. 12. 16 12:55 # 45969
Szeretnék feltenni egy kérdést, amelyre még nem sikerült kielégítő választ találnom. Érdekelne, miért jelenik meg a fényforrások visszaverődése nedves felületeken, mint például egy út vagy egy vízfelület, hosszúkás vonalakként, amelyek függőlegesen lefelé (vagy a felszínre merőlegesen) nyújtanak.
Íme két példa:
Számomra egyértelmű, hogy a felület egyenetlensége és a "víz tükörhatása" miatt a fény minden lehetséges irányban szétszóródik, ezért a fényforrásról nem látható tükörkép, hanem homályos, eloszlott kép. De nem tudom megmagyarázni, hogy a visszaverődés miért nem hasonlít kiterjesztett felületre, hanem csak függőleges vonalra.
Gassner úr egyik utolsó videója a fényvisszaverődésről szólt, és megtudtam, hogy a visszaverődés törvénye, ahogyan azt az iskolában megtanulja, valójában nem helyes, mert a fény valójában minden lehetséges irányban visszaverődik, nem csak a beesési szög = visszaverődési szög irányába. Csak bizonyos fényeloszlások látszólag szüntetik meg egymást, így a visszaverődés beesési szögként = visszaverési szögként jelenik meg. Nem értettem azt a magyarázatot, hogy 100%, hogy őszinte legyek (valószínűleg túl egyszerűsítették ezt).
És most azt feltételezem, hogy az általam feltett kérdést nem lehet olyan triviálisan megmagyarázni, mivel a reflexió törvénye sokkal bonyolultabb a valóságban.
Nagyra értékelném tehát egy érthető magyarázatot, vagy még jobb: egy videót a témáról
Ha az egyenletek megkönnyítik a magyarázatot, az velem is rendben van.
Kérjük, jelentkezzen be vagy regisztráljon, hogy csatlakozzon a beszélgetéshez.
Kapcsolódó témák
| Víz és CO2 | 2017. július 02., vasárnap |
| Víz a földön | 2020. május 29., péntek |
| Víz a marson. | 2018. augusztus 10., péntek |
| Csökkenő abszolút nulla; folyékony víz | 2020. február 11., kedd |
| könnyű | 2018. február 11., vasárnap |
A fény visszaverődése nedves felületeken vagy vízen. 2018. 12. 17 20:30 # 46036
Kérjük, jelentkezzen be vagy regisztráljon, hogy csatlakozzon a beszélgetéshez.
Fényvisszaverődés nedves felületeken vagy vízen 2018.12.20. 16:08 # 46106
nagyon köszönöm a választ. Ez azonban nem magyarázza a hatást, mert a tükröt szinte mindig úgy lehet beállítani, hogy láthassa a fényforrást, csak ennek megfelelően kell forgatni. Véletlenszerűen hullámos vízfelület vagy érdes útfelület esetén a fény elméletileg bármely pontból bármilyen irányba visszaverődhet, ezért azt várnám, hogy a felszínen eloszlanak a visszaverődések, és nem vastag sugár.
De az ötletet alkalomnak tekintettem egy olyan forgatókönyv megírásához, amelynek állítólag sugárkövetéssel kell szimulálnia, hogy a fényforrás (pl. A Hold) hogyan tükröződik a fényvisszaverő felületen (pl. Víz). Erre a célra a fényképezőgép minden pixelén keresztül sugár lövöldözik, és ellenőrizzük, hogy ütközik-e a víz felszínével. Ha igen, a sugár az ütközési ponton visszaverődik a beesési szög = visszaverési szög révén, és ellenőrizzük, hogy eltalálja-e a fényforrást (gömböt).
Ha semmi nem érhető el, akkor a képpont fekete színű. Ha a víz felszínét eltalálták, de a labdát nem, akkor azt kék színnel rajzolták meg. Ha pedig a labdát közvetlenül vagy a víz felszínéről való visszaverődés útján érik el, akkor a képpont fehér színű. Az eredmény így néz ki:
A várakozásoknak megfelelően a játék fényforrása tiszta játék.
Most azt is elmondhatja, hogy amikor a fénysugár eléri a víz felszínét, egy véletlenszerűen beállított mikrotükröt találunk el, amely kissé eltéríti a fényt. Ehhez matematikailag egy olyan síkegyenletet használtam, amelynek normálvektora véletlenszerűen eltér a vízsíkétól. Az eltérést egyenletesen határozzuk meg, és 0 és egy rögzített maximális érték, például 1 ° között van. Így fog kinézni:
Mivel elég pixeles, próbáltam egy gerendánként összesen több mikroreflexiót kiszámítani, amelyek a labda eltalálásakor átlagolják a színértéket. Úgy néz ki, hogy 1 ° -os maximális eltérés esetén:
A képek pedig azt mutatják, amire szintén számíthatok: a gömb képe, amely a felület érdességétől függően egyre inkább kimosódik (amíg gyakorlatilag diffúz fényeloszlásba nem kerül). Itt nem képződik vonal!
Ez azt jelenti, hogy ez a modell nem tükrözi pontosan a valóságot. De hogyan néz ki a helyes modell?
Kérjük, jelentkezzen be vagy regisztráljon, hogy csatlakozzon a beszélgetéshez.
Fényvisszaverődés nedves felületeken vagy vízen 2018.12.20. 21:48 # 46116
Ezek a képek nagy távolságokra irreálisak.
Mindkét napsugár gyakorlatilag párhuzamosan érkezik, és a visszaverődések is, a szórt fény nem jut el olyan messzire. (szerintem)
Ez a helyzet nedves utakon, amikor a nedvesség nagyon csúszós és kevés a szóródás.
A diffúz képhez a sugarakat úgy kellene visszatükrözni, mint egy oldalfalon, így a hullámoknak jobbról balra kell futniuk, ha a megfigyelőt nézzük, de általában a part felé (megfigyelő) futnak. A jobb-bal reflexió mellett fel és le is kellene tükrözni őket. annyira bonyolultabb, mint csak fel-le, mint a vonalszerű megjelenésnél. (szerintem jobban hangzik).
Kérjük, jelentkezzen be vagy regisztráljon, hogy csatlakozzon a beszélgetéshez.
Fényvisszaverődés nedves felületeken vagy vízen 2018.12.20. 22:25 # 46121
ra-raish írta: Ezek a képek nagy távolságokra irreálisak.
Kérjük, jelentkezzen be vagy regisztráljon, hogy csatlakozzon a beszélgetéshez.
A fény visszaverődése nedves felületeken vagy vízen. 2018. 12. 20 22:39 # 46123
ra-raisch írta: Ezek a képek nagy távolságokra irreálisak.
Akkor kis távolságok esetén is irreálisak, mert megfigyeljük a vonalhatást, függetlenül attól, hogy milyen messze van a fényforrás.
Nagyon izgalmasnak találom a kérdést, és sokszor feltettem magamnak.
Kérjük, jelentkezzen be vagy regisztráljon, hogy csatlakozzon a beszélgetéshez.
A fény visszaverődése nedves felületeken vagy vízen. 2018. 12. 20 22:41 # 46124
Kérjük, jelentkezzen be vagy regisztráljon, hogy csatlakozzon a beszélgetéshez.
A fény visszaverődése nedves felületeken vagy vízen. 2018. 12. 20 22:43 # 46126
ra-raisch írt:
ra-raish írta: Ezek a képek nagy távolságokra irreálisak.
Akkor kis távolságok esetén is irreálisak, mert megfigyeljük a vonalhatást, függetlenül attól, hogy milyen messze van a fényforrás.
Nagyon izgalmasnak találom a kérdést, és sokszor feltettem magamnak.
Ott van a foltos minta is.
Kérjük, jelentkezzen be vagy regisztráljon, hogy csatlakozzon a beszélgetéshez.
Fényvisszaverődés nedves felületeken vagy vízen 2018.12.20. 23:05 # 46129
ra-raish írt:
ra-raish írta: Ezek a képek nagy távolságokra irreálisak.
Akkor kis távolságok esetén is irreálisak, mert megfigyeljük a vonalhatást, függetlenül attól, hogy milyen messze van a fényforrás.
Nagyon izgalmasnak találom a kérdést, és sokszor feltettem magamnak.
Ott van a foltos minta is.
Ó, azt hittem, hogy kifejezetten a vonalmintázat jelenlétére vagy hiányára hivatkozol.
Kérjük, jelentkezzen be vagy regisztráljon, hogy csatlakozzon a beszélgetéshez.
Fényvisszaverődés nedves felületeken vagy vízen 2018.12.21. 04:17 # 46140
Szia Marco,
Meg kellett küzdenem a problémával, mert képeket festek, és a reflexiók nagy szerepet játszanak bennük. Megkérdeztem magamtól, hogy mekkora tárgy van a tükörképben (hagyományos tükör), a látószögtől függően, és arra a következtetésre jutottam, hogy a méret a látószög koszinuszával változik.
Biztonságos magyarázatom a tükörkép nedves úton történő aszimmetrikus torzítására:
Ha az út olyan sima lenne, mint egy tükör, akkor pontos tükörképet kapna az autó fényszórójáról. 0 ° -os szögben (fejjel az úton) eredeti méretben. Amikor felkel, fokozatosan csökken 0-ra, amikor pontosan a fényszóró felett van (= 90 °).
Most képzeljen el egy tükrös képet Hullámvas hogy a kocsi elé tetted. És menj vissza 20 métert. A hullámlemez felületén mindig lesz egy szög, amely az optika törvényei szerint (vagy ahogyan az új videó után el akarjuk hívni) a szemedbe vezeti az autó fényszórójának fényét. A fényszóró tükörképe feszítettnek tűnik, de sötét vonalak kerültek beillesztésre. A világos és a sötét zóna váltakozik. Ehhez a tükörkép hosszúkás.
Ennek ellenőrzésére kísérletet tettem egy állólámpával és egy borotválkozótükörrel: A lámpa világít a padlóig, és a tükör pontosan egy helyzetében nézhető úgy, hogy a tükör vízszintesen fekszik a padlón, és a szem és a tükör között meghatározott távolság van. Mondjuk egy karnyújtásnyira tőlem. Ha távolabb tolom magamtól a tükröt, a lámpa eltűnik, ha közelebb húzom, akkor is. DE: Ha közelebb húzom és kissé függőlegesen megdöntöm, akkor itt is látom a lámpát. Ez egészen a lámpa és köztem megy. Nem megy jobbra-balra. Akkor hozzá kellene adni a tükröt vízszintes dönthető legyen.
Az üveg vízszintesen dönthető. Nem vizet. A víz vízszintesen igazodik (Összességében). Ebből a szempontból a nedves út nem különbözik a szél nélküli tótól. Makroszkopikus.
Sajnos kiderül mikroszkopikus egy kifogás:
A mikrostruktúra egyenetlenségeket képez a felszínen. Ezek elutasítják a vízszint felületét, mivel a felület feszültsége és a tapadó erők miatt a víz nem folyik 100% -kal. A víz elfedi a dudorokat és egyenletes nem pontosan. Minden irányban. Mint az üveggolyók.
Ezért képzeljünk el egy golyótengert a fényszóró előtti aszfalt felület helyett: Most minden golyó hozzájárul a retinára érkező képhez. Még a legtávolabbi szélsőjobbra és balra is. Legalábbis ezt gondolom. De az arány gyorsan csökken az oldalak felé, mert a fény intenzitása a távolság négyzetével csökken, és (magam gondoltam rá, aki jobban tudja, szeretné korrigálni), mert a látószög, amelyen a gömböt látom, egyre élesebbé válik és mert itt ismét a látható visszaverő felület csökken a koszinussal. 2 olyan hatás, amely miatt a fénykúp meglehetősen korlátozott marad az autó fényszórói előtti területre. De az éleknek gyakorlatilag korlátok nélkül is tükröződniük kell.
És mégis: Az utca emelt részei csak egy kis része a felületnek. Mint Indonézia szigetei. A felület legnagyobb és legfontosabb része sima, azaz vízszintesen fekszik. De az utca alatt nem teljesen sík. A korábbi borotválkozótükörhöz hasonlóan néha ez a mód, néha hajlított és ferde. De Leginkább függőleges. A lényeg az, hogy olyan alakot képez, mint a hullámvas.
Ergo: A trükk az: utcámban sok tükörrel kell megküzdenem, amelyek közül az egyik mindig elfér. De a víz hajlása miatt, hogy vízszintesen igazodjon el, a földet érő fény köztem és a reflektorfény hamarabb eljut hozzám, mint a külterületen más szögben igazított kis mikroszögű tükrök (ritkább) visszaverődése. (Aminek elméletileg szintén ott kell lennie).
Így van ez a víz és a nem egyenletes felületű sima felülete miatt.
Kérjük, jelentkezzen be vagy regisztráljon, hogy csatlakozzon a beszélgetéshez.