Невозможность получить малую расходимость пучка от "обычных", нелазерных источников света вызвана тем, что любой такой источник на самом деле представляет собой множество независимо излучающих источников света - атомов и электронов. При фокусировке каждый создает собственное точечное (с учетом дифракции - диск Эри) действительное изображение в фокальной плоскости или собственный параллельный (с расходимостью, обусловленной только дифракцией) пучок. В сумме же мы имеем изображение светящегося тела, существенно превышающее в размерах диск Эри или заметно расходящийся пучок.
Лазерное же излучение генерируется ансамблем из множества синхронизированных<wbr /> излучателей-атомов, формирующих единый волновой фронт, которому соответствует один точечный мнимый источник света. В реальных лазерах таких источников может быть несколько по числу типов колебаний (мод) в резонаторе. Но даже в этом случае эти источники в большинстве лазеров разнесены геометрически на очень малое расстояние (линейное или угловое), сравнимое с дифракционной расходимостью. Так, в типичном дешевом маломощном многомодовом лазерном диоде, какой можно встретить в лазерной указке, сумма поперечных мод формирует мнимый источник света в виде полоски шириной в десятые доли микрометра и длиной 1-3 микрометра, который обычной линзой превращается в пучок света, расходимость которого по одному направлению лишь немного больше теоретически возможной, а по другому -- в несколько раз ее превышает. Но это нельзя сравнить с тем, что можно получить на нелазерных источниках схожей интенсивности, у которых минимальные геометрические размеры -- это десятые доли миллиметра.
Пучок света с очень маленькой (близкой к теоретической) расходимости получить возможно. Для этого нужно направить свет на очень маленькое (около 0,5-2 мкм) отверстие -- так называемую искусственную звезду -- и с помощью линзы преобразовать сферическую волну по другую сторону этого отверстия в плоскую. Однако чтобы получить хотя бы "указочные" несколько милливатт мощности, нам придется осветить отверстие светом, интенсивность которого сравнима с яркостью ядерного взрыва.
Гразер так называется футбольный клуб из Граца в Австрии, кроме того гразером называют лазер, излучающий невидимые гамма-лучи, а еще это довольно распространенная немецкая фамилия, с такой фамилией были в разное время дипломат, юрист, режиссер, врач
Она равна скорости света.
Это непосредственно следует как из релятивистской формулы сложения скоростей, так и из принципа относительности: скорость света в любой системе отсчёта одна и та же. Даже если сама эта система тоже движется со скоростью света относительно какого-то ещё наблюдателя.
У меня два варианта ответа.
- Если свет рассматривать как электромагнитную волну, то, теоретически с полым телом (например, куб) покрытого внутри материалом с 100% зеркальным эффектом (не знаю правильно ли я выразился, но имел ввиду, что угол падения всего пучка света равняется углу отбивания того же всего пучка света без рассеивания из-за неровности поверхности) и с одним участком с прозрачностью только на вход. Теоретически, мы получили куб со светом в середине.
- Если рассматривать свет как источник энергии, то при помощи эндотермических химических реакций энергия аккумулируется в продукте реакций. При своём распаде они эту энергию высвобождают. Например тот же банальный фотосинтез, результатом которого является АТФ (аденозинтрифосфорная кислота), которая является основным источником энергии в живых организмах на Земле. Залежи угля появились через фотосинтез. Вот вам и законсервированный свет на миллионы лет.
По теории относительности постоянна (= не зависит от выбора системы отсчёта) только скорость света в вакууме. Скорость света в среде, от вакуума отличной, естессно, уже другая даже и в теории относительности.
В плотной среде же скорость другая как раз потому, что это не вакуум и что свет с этой средой как-то взаимодействует. Вот это взаимодействие и замедляет распространение света.
Теоретически это вытекает из уравнений Максвелла. В записи уравнений присутствуют величины ε и μ, описывающие электрические и магнитные свойства среды. Конкретно - связь между вектором индукции и вектором напряжённости поля (соответственно электрического и магнитного). Для вакуума ε=εₒ и μ=μₒ, минимально возможным значениям. Для любой другой среды ε>εₒ и μ>μₒ, поэтому скорость распространения электромагнитной волны в среде оказывается меньше, чем оная же скорость в вакууме: она обратно пропорциональна корню из произведения ε и μ.
