¿Son correctas las ópticas de prisma de xkcd y/o Pink Floyd?

En xkcd # 964 "Dorm Poster" , la portada del lado oscuro de la luna se "completa" con otro póster que realiza la acción inversa:

cómic xkcd

Se utiliza una lente para convertir los rayos de color divergentes del primer prisma en convergentes. Ahora bien, esto es solo un cómic y no estoy seguro de si la corrección de la óptica era un objetivo importante, pero todavía me pregunto si esto realmente funcionaría.

El problema que veo es que los ángulos no funcionan.

  • A la izquierda, (arte de la portada original) el ángulo entre el rayo blanco y el rayo púrpura es el ángulo más agudo

  • A la derecha, (operación "inversa") es exactamente lo contrario: aquí, el rojo y el blanco tienen el ángulo más agudo

¿Podrían los rayos que golpean el prisma correcto de esa manera realmente salir como un solo rayo blanco?

Me avergüenza admitir que no soy dueño del álbum en una forma que incluya la portada completa. Después de buscar un poco en Google, encontré la portada original con ambos lados aquí :

lado oscuro de la luna

En este, los ángulos de los rayos de colores individuales siguen divergiendo, porque no hay lentes adicionales involucrados para cambiar eso. En ambos prismas, el rojo y el blanco tienen el ángulo menos agudo .

Sin embargo, los rayos divergen hacia el prisma de la izquierda y también divergen del prisma de la derecha . Hay una regla en la óptica de que los rayos no tienen dirección y se puede considerar que provienen de cualquier dirección. Según esta regla, hay un problema en la imagen, porque en un prisma los rayos divergen hacia él , mientras que en el otro prisma convergen hacia él . Dado que el resultado (rayo blanco) debería ser el mismo, esto contradice la regla, ¿no?

¿Pueden realmente recombinarse los rayos de color que divergen hacia un prisma en un rayo blanco en el prisma de la izquierda?

tl, dr

¿Cuál de las dos ópticas de prisma que se muestran arriba es la correcta? ¿O ambos son correctos? ¿O ninguno?

La etiqueta de reversibilidad solo menciona la termodinámica en su descripción y no estoy seguro de si está bien usarla también para la regla de reversibilidad de los rayos de luz. Si no está bien, edite la pregunta y elimine la etiqueta.

Respuestas (2)

En cuanto a la carátula del álbum, creo que el prisma de la derecha es casi correcto, pero el de la izquierda es incorrecto.

Prisma izquierdo: tenga en cuenta que se verá igual si (a) el haz de luz blanca coherente ingresa al prisma desde la izquierda, o (b) los muchos haces ingresan desde la derecha. También tenga en cuenta que los colores separados no se muestran dentro del prisma. (Y si hay una longitud de onda correspondiente a esa luz púrpura).

(a) Un solo haz de luz blanca que ingresa al prisma de la izquierda desde la izquierda se dividirá en muchos colores individuales, y los colores de mayor frecuencia (más azules) se desviarán más hacia la normal a medida que ingresan al prisma y se alejarán más del prisma . normales a medida que salen del prisma.

(b) Por el contrario, es posible disponer siete haces, cada uno con una longitud de onda diferente, que entren en el prisma de la izquierda desde la derecha, de modo que cada uno se difracte en la cantidad adecuada para crear un haz coherente de luz blanca que salga por la izquierda. La luz azul se difractará hacia la normal más que la luz roja al entrar, y se alejará de la normal más que la luz roja al salir.

Creo que la única falla aquí es que el lado azul del espectro debería tener un ángulo más agudo (ya que se difracta más que el rojo).

Pero el prisma de la mano izquierda de Pink Floyd está mal y me he quedado sin energía para mirar la caricatura...

El de dibujos animados es correcto, aunque en la práctica es complicado obtener un buen haz de salida de luz blanca.

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¿Son correctas las ópticas de prisma de xkcd y/o Pink Floyd?
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