Как работят еднопосочните огледала

Интересното е, че няма такова нещо като истинско еднопосочно огледало. Това всъщност би нарушило законите на физиката.

Истинско еднопосочно огледало, което позволява светлината да минава от едната страна, но да не минава от другата не е възможно, тъй като нарушава втория закон на термодинамиката. За да илюстрираме защо, нека си представим, че имаме нещо горещо (нещо с висока температура, а не Натали Портман, например) от едната страна на огледалото и нещо студено от другата страната. В този случай енергия би трябвало да минава от студения предмет към горещия, а енергията от горещия просто ще се отразява обратно в него… Така в крайна сметка излиза, че горещата страна се нагрява от студената без да се добавя енергия в цялата системата, което нарушава вторият закон на термодинамиката. Дано го обяснихме правилно.

Това, което всъщност се случва при еднопосочните огледала е, че имаме парче стъкло с изключително тънко покритие от някакъв отразяващ материал като сребро (което често се използва и при обикновените огледала). Но за разлика от тях сребърният слой е толкова тънък, че всъщност отразява около половината светлина, а другата половина минава през стъклото. Този слой е толкова тънък, че ако го погледнем на молекулярно ниво, ще видим, че само около половината стъкло всъщност е покрито със среброто; то изглежда е в известна степен на петна върху стъклото.

Проблемът с пропускането на половината от светлината обаче е, че обикновено все още може да се вижда през стъклото, просто образът ще изглежда замъглен. Не само това, но половината от отразената светлина ще се отразява обратно и от двете страни. Така че всяка от страните може да отразява или да бъде прозрачна. Коя страна ще отразява и коя ще пропуска зависи само от нивата на светлина от двете страни на стъклото.

Ако осветлението от двете страни е близко до еднакво, огледалният ефект няма да се получи, защото светлината, която се предава от едната страна на другата (и обратното), е приблизително еднаква. Тогава огледалото ще бъде много подобно на нормален прозорец, макар че през него ще се вижда леко матово и, както казахме, замъглено. Ако обаче намалим или изцяло изключим светлината от едната страна и увеличим светлината от другата страна, тогава огледалният ефект ще се задейства доста силно, което ще спре светлината от другата страната да се вижда толкова ясно, ако въобще.

Ако изглежда объркващо защо създаването на този дисбаланс на светлината би трябвало да доведе до такъв ефект, можем да дадем един пример със звук – ако в една стая звукът от уредбата е много силен, а в съседна стая уредбата свири тихо, кой звук ще чуваме… Човекът в стаята със силния звук не би могъл да чуе добре или въобще звука от другата стая. Ако силата на звука и в двете стаи е настроен на приблизително равни децибели, тогава ще можем да чуем и двата звука. Същото е със светлината в случая.

Подобен ефект може да се види дори и при нормалните прозорци в дома ни, които нямат от отразяващото сребърно покритие. Когато навън е тъмно, а в стаята, в която се намираме, е светло, прозорецът ще покаже отражението ни от светлата страна, докато хората от тъмната страна няма да могат да видят своето отражение, но ще могат да виждат ясно светлата страна през стъклото.

Затова и когато сме от светлата страна и искаме да видим добре тъмната страна, интуитивно се приближаваме към прозореца и слагаме шепи до лицето си, за да блокираме светлината. След това можем да видим през прозореца добре.

Така че ситуацията с еднопосочните огледала не е толкова до огледалото, колкото до светлината от двете му страни.

Пейзаж от Виганела

За около седем седмици всяка зима италианският град Виганела не получава пряка слънчева светлина. За да се реши този проблем, през 2006 г. е инсталирано компютърно контролирано огледало, което е приблизително 8 м. на 4,5 м., на един от хълмовете над града, за да може през деня отразява слънчевата светлина на към градския площад.

Традиционните огледала обикновено се правят с две отделни повърхности. Най-външният слой е просто стъкло. Вътрешният слой обикновено е направен от никел, сребро или калай. След това гърбът обикновено е боядисан в черен (или някакъв тъмен) цвят за допълнително затъмнение. Също така често има нещо като калай, приложен между среброто и стъклото, тъй като среброто не се свързва добре със стъклото. Друга често срещана добавка към тези два слоя е медта между среброто и черната боя, за да се предпази среброто в огледалото да не се повреди.