单向镜子真的只能一侧透光吗?

作者: 幽之剑

来源: 我是科学家iScientist

发布日期: 2019-08-04 10:54:53

单向镜子实际上是半透半反镜,两侧的光作用对称,通过反射和透射实现一侧透明一侧反射的效果。

实际上,对于光只从一侧可以通过,而另一侧被全部反射的镜子是不存在的。所谓单向镜子的叫法实际上是人类主观视觉上的错误造成的。它的准确称呼是半透半反镜,对于两侧的光所起的作用是对称的。对于从任意一边射过来的光,这种镜子让一半的光通过,一半的光被反射(通过在镜子背面镀上很薄的银就可以轻松做到这一点)。然后,由于镜子两侧的光强相差很大,就造成了一侧透明,一侧是镜子的情况。

你看这幅图示意图里,想象在左侧的房间里面,光线非常强,而右侧的光则非常弱。由于镜子的半透半反作用,两边房间发出的光都会有一半透射到对面房间,而另一半则被镜子反射回来。

同样一面墙,对于站在这边的人来说是镜子,对于站在那边的人来说,却是透明的墙,这面本应被用作警察审查犯人的单向镜子,却在《电锯7》里成为了一个守着犯人的无辜警察的死因。命运悬殊,不过因为站在了不同的一边。仔细想想会觉得好奇:这种一侧透明、一侧能反射光的单向镜子是什么原理呢?

因此,在左侧房间里:镜子处发出的光 = 被镜子反射的左侧光 + 被镜子透射的右侧光。由于加号前后的两种光的强度相差过大,人眼接收的几乎都是前者,因此如果你在左侧,看到的都是自己所处房间的情况,这面镜子就和一般的全反射平面镜没有区别。

但如果跑到右侧,可就好玩多了,差不多的等式:镜子处发出的光 = 被镜子反射的右侧光 + 被镜子透射的左侧光。人眼接收的却几乎都是后者,所以能清楚地看到左侧房间的景象,就像看着完全透明的玻璃。

现在你能理解为什么在小隔间里看外面觉得是玻璃了吧,因为隔间内光线太微弱,人眼接收到的几乎都是外侧透射进来的光;而外界的人,眼睛所接收的光几乎都是被镜子所反射回来的,因此会认为这个小隔间是由平面镜所围成。

有人会说,这和我家大奔车窗上的膜不是一个原理吗?还真不是,车窗上的膜主要是用来吸收紫外线的,不是为了把玻璃变成镜子给你梳妆的。其次,这利用的是光线干涉的原理使得车内射出去的光强很小,从而达到外面看不到里面的效果的。虽然偶尔会有相同的效果,但你肯定没看过大奔车窗有这么华丽丽的镜子效果。

再想想电锯的情节,可怜的警察,果然是站在暗处的占优势啊。再一次,先进的科技让镜子也不值得信任,小心隔墙有眼啊!

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