Fényerő (off) (Re: Flame - Sass Peternek)

[Sass Péter]

Sziasztok! 

Hogy VF kérésének eleget tegyek, utánaérdeklődtem az 
egyetemen a témának. Ha megengeditek, leírom az eredményt. 

Először Dr. Orosz Lászlóval beszéltem, és ő, miután meghallgatta 
a problémát, bevonta a beszélgetésbe Dr. Bokor Nándort, aki optikával, 
konkrétan napfény-gyűjtőkkel foglalkozik. Elmondtam, hogy az egész 
vita abból indult ki, hogy lehet-e nagyobb fénysűrűség a retinán 
távcsövön keresztül nézve egy tárgyat, mint szabad szemmel nézve. 
Egyetértett abban, hogy nem lehet. Elmondta, hogy a speciálisan 
éjjeli használatra készült távcsövek abban különböznek a nappalitól, 
hogy a kilépő pupilla nagyobb, 4-6 mm, és a lencsék reflexió-csökkentő 
bevonattal vannak ellátva. A nagyítást ő eleve a belépő átmérő/kilépő 
átmérő arányából számolta. (Így a fénysűrűség-növekmény kizárólag
a nagyításból adódik, tehát eloszlik a retinán.) 

Elmondtam neki, hogy hogyan próbáltuk ezt bizonyítani nem optikai 
úton, a termodinamika II. főtételére alapozva. (Kis apertúrájú 
parabolatükörbe helyezett fekete test.) Orosz fölvetette, hogy a Nap 
másfelé is sugároz, ezért nem zárt a rendszer. A modellt ezért ki 
kellett egészíteni egy zárt, tükröző gömbhéjjal, ami a másfelé távozó 
fényt visszaveri, cserébe kikapcsoltuk a fúziót. A rendszer így már 
formálisan zárt, tehát alkalmazható rá a tétel. Egyéb hibát nem találtak 
a gondolatmenetben. 

Megkérdeztem még, hogy mi a fénysűrítés felső korlátja abban az 
esetben, ha nem feltétlenül akarunk képet alkotni (nonimaging optics). 

(Ugye VF szerint "Sot ha nem kell kepbe koncentralni az energiat, 
akkor sincs korlat. Mint arra mutattam is peldat, teljesen homogen 
fenyessegu vegtelen kiterjedesu fal fenyevel is eloallithato tetszoleges 
energiasuruseg!)

Elmondta, hogy bármilyen optikánál megmaradó mennyiség a fázistér 
sűrűség (phase space conservation), ennek alapján az intenzitásnövelés 
elvi maximuma Cmax=n^2/sin^2 teta. Teta a fényforrás látószögének fele, 
n a leképező közeg törésmutatója. Ezt írta Roland Winston (Chicagói 
Egyetem, Nagyenergiájú Fizikai Tanszék) is a Nature 1990/346 számában, 
a 802. oldalon. A BME könyvtárában megnézhető. A cikk címe Sunlight 
brighter than the Sun, ami igen hangzatos, azonban az adatokból, és 
képletekből látszik, hogy a 72 W/m^2-es rekord fénysűrűséget (a Nap 
felszínén csak 63 W/m^2) az utolsó, zafírból (n=1,7) készült elem nagy 
törésmutatója tette lehetővé. Levegőben ez nem megy. 

A koncentrálási határra vonatkozó összefüggésről ezt írja Roland Winston: 
The limit can be derived from both phase space conservation, and 
thermodynamic arguments. (Magyarul: a határ levezethető mind a fázis-tér 
megmaradásból, mind termodimamikai megfontolások alapján. Ez utóbbit 
tette Hidvégi Józsi is.) Bokor szerint a fázis-tér megmaradás helyett 
mondanak fényesség megmaradást is, a két kifejezés ekvivalens. 

Kifelé menet összefutottam Pacher Pállal, és megkérdeztem tőle, 
hogy vajon mondott-e ilyet Planck, hogy "a targyat egy masik izzo test 
sugarzasaval probaljuk melegiteni, melyet tetszoleges optikaval stb... 
tetszoleges mertekben tudunk koncentralni. Ebben az esetben a 
celtargyunk homerseklete soha, semmilyen energiasurusegnel sem 
fog a sugarzo test homersekletenel magasabbra emelkedni. " 

Azt válaszolta, hogy ő nem olvasott/hallott ilyen kijelentésről Plancktól. 
Orosz sem. 

Ui.: a fázis-tér sűrűség megmaradása azt jelenti, hogy bármely 2 pontra 
igaz, hogy dP/(dA*dfi) azonos, ha azokat a fénysugarakat vizsgáljuk, 
amelyek mindkét pontot érintik. 

Ha valakit még érdekel, a http://hep.uchicago.edu/solar oldalon is 
olvasgathat a fénysűrítés egyes eredményeiről. 

Összefoglalva: 
- Józsi eredeti állítása (is) igaz, 
- a passzív eszközökkel elérhető fénysűrűség korlátos, a 
termodinamikából is levezethető mértékben, 
- a Plancknak tulajdonított kijelentés eredete továbbra is ismeretlen, 
alátámasztatlan, 
- a kapható passzív éjjellátók csak kismértékben csökkentik, de nem 
növelik a fényességet. 

Ha valakinek még kérdése van, magánban írjon! 
-- 
Sass Péter
Távközlés technikus és tranzisztor-gyógyász
"Mindent meg lehet magyarázni, mindent meg is szoktam...!
De ha azt mondom, hogy termelési átalánydíj-juttatás, hát azt én sem értem."