¿Por qué los agujeros aparecen negros durante el día?

¿Por qué cuando un objeto tiene un pequeño agujero, el agujero parece oscuro durante el día? ¿Por qué la luz del sol no llena el espacio cerrado y hace que el agujero parezca del color de las paredes interiores?

El agujero es una versión muy básica de un cuerpo negro: en.wikipedia.org/wiki/Black_body#Cavity_with_a_hole

Respuestas (2)

Para resumir: porque los puntos en el agujero no pueden ver muchas cosas brillantes que podrían iluminarlos.

Los objetos en la habitación están iluminados durante el día por el sol si tienen una línea de visión directa con el sol. Estos objetos iluminados por el sol reciben una gran cantidad de fotones del sol. Absorben algunos de ellos y emiten el resto en todas las direcciones. Estos rayos de luz "secundarios" golpean otros objetos, iluminándolos, pero menos que el sol iluminó los objetos iluminados por el sol debido a esa absorción. Estos objetos también absorben luz y emiten el resto, y así sucesivamente.

El "brillo" de un objeto se basa en el número total de fotones que lo golpean. Si sumamos todos los rayos primarios, secundarios, terciarios, etc., podemos ver qué tan brillante será cualquier punto.

Si tienes un agujero, es difícil que entre luz allí. Si piensas en la perspectiva de un punto en el agujero, se iluminará con todos los rayos de la habitación que puedan incidir en este punto. Muy pocos de ellos vienen de fuera del hoyo. Si mira en la mayoría de las direcciones dentro del agujero, verá una de las otras paredes del agujero. Eso significa que la iluminación desde la mayoría de las direcciones dentro del agujero ha sufrido muchos rebotes para llegar allí, cada uno de los cuales ha disminuido la luz.

Si tiene un agujero construido con un material que absorbe muy poca luz, como la espuma de poliestireno blanca, encontrará que el oscurecimiento del agujero es mínimo. Esto se debe a que se absorbe menos luz con cada rebote, por lo que hay más oportunidades para que la luz tome caminos que conduzcan a cualquier rincón o grieta dentro del agujero.

También puede notar un efecto interesante con el color aquí también. Si, en su agujero muy blanco, pinta una pared verde, todo el agujero se verá verde. Esto se debe a que muchos de los caminos rebotan en la pared verde y absorben la luz que no es verde. La luz que logra rebotar muchas veces (iluminando así el hoyo de manera efectiva) en su mayoría habrá golpeado la pared verde al menos una vez, haciendo que todo el hoyo se vuelva verde.

Puedes ver un efecto similar si sostienes un objeto de color contra una pared blanca. Verás que la pared toma el color del objeto. Esto se llama " reflexiones difusas ".

Los agujeros poco profundos ESTÁN bien iluminados a la luz del día.
Una de las razones por las que 'un agujero' es oscuro es que un agujero profundo tiene mucha más superficie que el área de la apertura, y solo la luz que brilla en la apertura (proporcional al área de la apertura y la iluminación) ilumina esa área (área del fondo del agujero). más el área de la pared lateral). Por lo tanto, en promedio, el brillo del orificio es el del material multiplicado por la relación entre el área de la abertura y la abertura más la pared lateral.

Para un orificio de cilindro de 1/4 de pulgada, 1,5 pulgadas de profundidad, esa relación es de 1:7

Una segunda razón, trivial, por la que los agujeros son oscuros, es que a menudo se examina un agujero de este tipo dirigiendo la luz hacia él y mirando directamente hacia abajo. Por desgracia, tu cabeza bloquea cualquier luz dirigida directamente hacia abajo. Entonces, la luz brilla desde un lado e ilumina directamente solo la pared lateral del agujero; no lo ves porque tu ángulo de visión está de canto hacia ese lado.