Amazing experiment #26: Material as a one-way light path!
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- เผยแพร่เมื่อ 25 ก.ค. 2024
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In general, light can propagate through materials in all directions.
However, you can realize "a one-way light path" with some specific materials and components.
In fact, we would have a lot of trouble without this device called "optical isolator".
Here we show you how it works and where it is used.
FYI: A ditailed explanation is given at the end for those interested. - วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
0:09 標識一方通行じゃなくて左折可で草
@@BlackJack-om4ld いいね押してね
鉄ちゃん仏 あ？
@@genzitu-mitakunai ？
確かに色が逆だ！
めっちゃ思った
マテリアルズ ｸﾁｬﾇﾁｬｯ アイ
ｸﾁｬﾇﾁｬｯ
草
1年以上前から指摘されてるﾆﾁｬ音ほんと草
恐らく瞬きの効果音なのにｸﾁｬｸﾁｬ音にされてるの草
左折可なの流石に面白すぎる
交通法規の専門家の協力が必要(笑)
光の一方通行だなんて凄い！！
考えた人頭いいなぁ🤔
動画の中で課題を伝える部分だけではなく、身近にある道具で実験や撮影をし易くする工夫が随所に見られてそこが楽しい。早送りするのはもったいない。
凄く面白い！！ただ説ではなく、実際に実験をしながら説明するのが一番いいところ！
とあるのアクセラレータばっか見てたせいでオススメに出てきた、普通に面白かった。
面白いし、わかりやすい！グッド！
光の偏向についてよく理解できていなかったですが、とても分かりやすくて助かりました。
登録者10万人行きましたね！！
おめでとうございます！！
先日つくばのNIMSを訪問しました。実験楽しかったです！
このおじさんもうお馴染みやなw
なんか落ち着くわ
Great video!!
一方からは光が届く＝見える
もう一方からは光が届かない＝見えない
これがマジックミラー号の原理か・・・（違う）
お菓子(主にポテチとかの袋系)の袋って中から見ると透けてて外からだと見えないの面白いなーって思ったことあったけどこれかな？
袋が閉じられた状態では、中が暗いのでよく見えないだけではないでしょうか？
袋を広げて実験してみれば、明らかです。
そもそも、光アイソレータは反射光を通さない仕組みなので、どこから出た光がどこで反射しているのかということを考えれば、ポテチの袋ではこの仕組みは当てはまらないと思います。
３０年近く前の小学生の時に発見しました。応用で他にも実験して色々面白い現象も発見しました。
？？？
「悪ぃが…
こっから先は一方通行だァ！」
一方通行(アクセラレーター)
一方通行(アクセロリータ)
一方通行(LEVEL-5一位)
スゴイ事しているけどレーザーポインターのスタンドがクリップなのが素敵。
光がねじれるのはフィルムの中でだけなのか、
フィルムを透過してからも不思議な力でねじれ続けるのか
フィルムによって捻れて出てきた光はずっと捻れたままです。
レーザーポインターのスタンドが泣かせる…ｗ
なるほど、主はベクトル操作ができるのか
スゴイじゃん！
4:17 「螺旋を描きながら」進むというのは（円偏光の学問用語では合っているのかもしれないが）極めて分かりにくい。図も、偏光方向が距離によって変わるかのように描かれていて、誤解を招く。
単に、「45°偏光した状態で進む」とした方が分かりやすい。そして、反射したあと、さらに45°捻れて、丁度90°の角度の偏光になるので、透さない、と。
0:10
一方通行じゃなくて常時左折可能やろ
ほんと
一方通行って言うなら逆から光当ててみないとじゃね
研究者にあるまじき曖昧さだわー
ぽんのすけ洞内
逆からってどゆこと？
逆から入れたら偏光前だから直進するじゃん
あっ 初めましてー✨
逆からってのはフィルム側から光を入れるって意味のつもりです
動画の解説では偏光ガラスで振動を一方向にしてからフィルムで回転(捩る?)してから鏡に反射してまた偏光ガラスに戻しているので偏光ガラスを透過しないのは当然かなーと
一方、フィルム側から直接光を当てると振動面が一方向にならないで単に全体が回転するだけだ(とおもわれる)から偏光ガラスを透過する振動面はまだ存在してるいて光は反対側に抜けちやうよねー って言う意味で書き込みました。まぁ私の理解が間違ってるかもしれませんが🙏
一方通行って言うなら鏡の反射だけでなく直接フィルム側から光を当ててみるべきだと思いませんか?
どうなるんでしょうね😆
ぽんのすけ洞内
おっしゃっている事を私が理解できているか分かりませんが、
フィルム側から直接光を当てた場合、見かけはレーザーが通る道は一緒ですけど、一方通行の同じ道を通っているとは言えないかと。
なぜならレーザーがそもそも向いている進行方向が違いますし、始点も違います。よってフィルム側から直接光を当てると、同じ偏光フィルターを通っているが、物理的には実験とは違う道を通っていることになるかと。
つまり、偏光フィルムから直接光を当てると、その光は実験と同じ光の道を通っているとは言えません。
たぶんですけど、実験のやつだとそのままフィルムを透過します。実験でも鏡に当たる前の1枚目のフィルムは透過してますし
したがって、一方通行という言葉については、「光は反射して進行方向の逆方向に戻ってくるもの」ということを前提として話すと、この実験の一方通行という表現は正しいと思います。
普通、光は反射して戻ってきますし
行って、戻ってこないなら一方通行かと。
う～ん
ヒビトさんには私の言いたかった事は理解頂いてると思います。
がー
よーするに“一方通行”の認識に相違があるってことですね。
私は反射光では一方通行には当たらないって立場です(笑)
逆から光を当てた場合についてはヒビトさんも私も同じ予想ですから……
あとは、一方通行の定義について議論することになるだけなのでこの辺で終わりにしませんか
動画制作者もヒビトさんと同じ考えなのでしょう
勿論、私は「それ一方通行とちゃうや～ん」って立場ですが(笑) すみません
m(__)m
実験に使ったスライドする土台って
ラックレールですよね
大変勉強になりました。ありがとうございます。
ただ、ちょっと分からないのはポリエチレンフィルムを４５度回転させる前と後で何が変わるのかということです。ポリエチレンフィルムにも偏光面があるのでしょうか？
そのフィルムは位相差フィルム（板）と言います
位相差フィルムには偏光面とは違いますが向きがあります
長（正）方形のフィルムを考えて、例えば長い方を横軸、短い方を縦軸と仮にしますと、
位相差フィルムの中では、縦軸と縦軸に沿った光でそれぞれ進む速度が違います（複屈折）
その上でフィルムの厚みを適切に調整してやると、光がフィルムに入射してから出て行くまでに進む距離を、縦軸と横軸の振動で波の周期の1／4だけズラすこともできます
そのように設計して作ったフィルムが1/4位相差フィルム（板）になります
つまりポリエチレンという物質が問題なのではなくて、ここではポリエチレンを使っていますが、フィルムの製造の仕方が問題なのです
恐らく動画の作り手が、こういう説明を易しく短く表現する方法を思いつけないので、説明を省いた挙句、残した単語が「ポリエチレン」だけになり
どうして、そんなフィルムが機能するのかを仄めかしたり、後で自分で調べたりするとっかかりと言った本質がまるでなくなってしまった状態になったものと思われます
位相差フィルムを作るには、ポリエチレンのような炭素鎖高分子（ヒモのような）が必要で、ヒモが縮れてこんがらがってしまうところを、出来るだけ１本１本を長く伸ばした上で、それぞれのヒモを揃えて並べてやるような製造の仕方をします
フルスモークの車とかか
アクセラレータ？！
光の一方通行(アクセラレータ)
？？？『ッエーイ☆』
一方通行に反応してしまう...
おちんっぽっぽ
@@ぬも ？？？？？？？
@@LightReft 一方通行って検索してみ
おちんぽっぽーおちんぽっぽーおちんぽおちんぽおちんぽっぽー
大昔の話ですが、つくば85’で赤と青じゃないグラスを使って見る立体映像（確か日立館だったような）があったのですが、
そのグラスは２セット（２人分）重ねても灰色なのに、片方を９０度回した状態で重ねると、その重なった部分が真っ黒になるというシロモノでした。子供心にとても不思議だったけどこういう仕組みだったのかな。
これはいいセンサー作れそうやねぇ
光を遮る時の偏光板が鏡の性質も兼ねていれば完全なマジックミラーを作れそうだけどそんな材料はあるのだろうか…？
4:02 専門的な解説(繰返し見OK!)
マジックミラーみたいな物かと思ったら全く違ってたw
光の話もっと聞きたいです
これで夜もカーテンを閉めずにマジ○クミラー号が楽しめるね
(夜の場合、マジックミラーの性質により逆に外に光が漏れる状態になるので普通はカーテンを閉めている)
内側から外に向かう光が揃って偏光していないので、おそらく丸見え。
楽しめることに変わりは無いかもw
逆に内から見えないから、むしろ興奮する
汚い地図だなぁ
通常の光はレーザーみたいにコヒーレントな光でないから動作しませんわ
この技術のお陰で僕の夜が助かってます
ポリエが波長を「ねじる」って所がオドロキ（見た目はねじれてないのにね！）
とてもおもしろい。(#^.^#)
一方通行とか言うと、白髪のイケメンを想起させる
僕はロリコンの変態しか思い出せない
マジックミラー号できるやん
乱反射したらその時点で意味なさそう
マジックミラーは明るい方が映るので使えません
@@akasakotatsuo9467 だが、それも良い
@@koidemasahiro2759 草
45°ずらしてフィルムを貼ると、光は90°曲がる。
ならばフィルム通過時の光の曲がる角度はフィルムを貼るのに曲げた角度の2倍の関係にある…？
光アイソレータを２つ逆向きに張り合わせたらトランジスタみたいにならないかな？
成功したら、いいもん作れるかも。
反射防止メガネってあるじゃ無い。雪山で使ったりするやつ。
光が跳ね返ると位相が変わるので偏光板で反射光をカットしてる。
ただ位相がバラバラに反射してるので、眼鏡フィルムに色んな工夫がある。
車のミラーにも貼ってあるかな？
偏光板「ここから先は一方通行だ」
すき
窓には結局使えないってことで良いのかな？
円偏光がねじれながら進むのなら、反射板の位置が変わるとそれにつれて帰ってきた時のねじれ角も変わる、決まった位置では反射光がまた通過する、という事になるでしょうか？
サングラスにも応用されてますか？
光CPUの開発に使えそうな予感。 まずCPUの発熱だけを抑えることが出来ればなぁ
キャバクラは愛のアイソレータ。
①偏光板で角度0°、もしくは45°の直線偏光を得る
②ポリエチレンフィルムで偏光面を回転させ、往路→反射(180°偏光面が回転)→復路を経て、偏光板に戻ってくる。
②の過程が、偏光板の角度に依らず、同じかと思います。
ポリエチレンフィルムを、スクロース水溶液のような旋光性を有する物体とイコールとして考えているのが間違いなのでしょうか？
(ポリエチレンフィルムは設置する角度によって旋光度が違う とか…？)
0°では透過して光が戻ってくるが、45°に設置した場合は遮断するのか理解できません…。
同じ疑問を持ちました。
通常貼りと、45度貼りの違いは、おいた角度でしかないので、
①フィルムも偏向板のように置いた角度の違いで光に与える影響が異なるか
②そもそも通常フィルムと45度貼りフィルムが異なるか
どちらかと思ったのですが、、、どうなんでしょう？
@@user-ef8mc8wp1d 解説ありがとうございます。
すっきりしました、もっと勉強します！
ほんとこれな、動画の解説ではなぜ45°回転の時だけ遮蔽するのかの解説として不十分
これスナイパーのスコープに貼ったら良さそう
光がアクセラレータにしか通らないに見えた
レーザー光よりも眩しいものでとる
ここから先は一方通行だ！
進入は禁止ってなァ!
光の振動方向を限定するんですね。
顕微鏡でたまに使うよね
つまりこれはディスプレイの中にカメラが内蔵できるのではないか？しかも外側から見えないのに写真が撮れる。
こっから先は一方通行だぁ！⇸(｡Д｡)⇸
TH-camで一番好きなチャンネル
高校物理を思い出すぜ……。
これ、反射してきた光は縦方向でフィルムはあみあみだから光が通るような気がするけど
電子レンジの扉の網目みたいに、隙間があっても光は波だからフィルムを通り抜けられないって事なのかな
なるほど 眼球捻ればマジックミラー突破できるのか
NDフィルター
液晶テレビもこの原理上手く利用しています液晶パネルが壊れた時偏光板で実験しましょう。
映画館の3D上映もですね…
昔は赤青の3D上映があったんですが
どうしても色味が悪くなるので
偏光式に変わりました
スナイパーライフルに使うスコープとかに使うと…光の反射とか少なく出来そう。
利用して効果があるのか…そもそも映画みたいに光の反射で居場所が特定されたりするのか…
もう既に利用されてるのかは知らんけど
博士の頭は光を通さないどころか跳ね返してますね
λ/4波長板になっているのかなぁ
ふむふむマジックミラーに使えそう
ここから先は一方通行ですね
温度差作れるからマクスウェルの悪魔？
一方通行というか反射した光を通さないんですよね。別に逆向きに光源があるなら光は通るわけで
空港の標識のやつ！
光「ここ一通やんけ！」
これ使えば相手からは見えないけどこっちからは見えるみたいなやつ作れるんじゃね？
マジックミラーがあるやん
液体窒素ってそんな使い方あるんかw
光をねじるって、どういうこと？
ステルス技術にも応用できますか(´･ω･`)?
これって、ステルス戦闘機には使えないの？
これは光だけどレーダーは電波じゃないの？
@@user-bu4sw7rz8s レーザーもレーダーも同じょ。
両方とも同じ「電磁波」で、周波数が少々違うだけ。
レーダーは10GHz前後、青色レーザーが600THz=600000GHz前後。
ただ、ステルスが目的で「直線偏光させて、適切な厚みで円偏光させて、それを金属で正反射させて」とするよりは、
出っ張りを少なくして反射を少なくする
小さく分割された平面を多用して乱反射を少なくする
電波を吸収する塗料を塗って反射を少なくする
などの方法が選ばれてるようだけど。
@@okim8807 なるへそ
自分が出した光の反射が見えなくなる技術なので、夜の海の捜索とかに使えるかも。
眼鏡に使えば、水面の反射をカットして、水中がよくみえそうですね。
と思ったけれど、目から光が出る訳じゃないから、ダメですね。
普通に偏光グラス使ったら？
ナレーターの話し方俺の尊敬する友達と似てるなぁ。
感動ものだ
*-とある科学の一方通行-*
アクセラレータ
Why transparent polymer membrane has such function? it seems alike a liquid crystal, but why 45 degree.
一方通行にしか通さないって…うぅ、頭痛が痛い…
白い白馬に乗ってやってきた白馬の王子様
遠赤外線でこれをやると第二種永久機関になる？
透明フィルムが90°光をねじる性質があるやつだったら、帰ってきた光も見えるってこと？
これは一方通行ではなくてUターン禁止では？
透明フィルムを45度で貼るのは厚さを変えるためですか？
気になって夜も眠れません。
このままでは不眠症で死んでしまいます。
誰でもいいので教えてください。
お願いします！死んでしまいます！
生きてる？
アクセラレータ定期
一方通行しか通らないって違和感
そうか、個体液晶なのかw
レーザー兵器が主流になったら、一方的に攻撃できるのか
右も左も光を45度ねじるフィルムを貼ったみたいだけど
偏向してないフィルムの貼る角度で反射光の角度が何故90度違うのかが分かりません。
理由を教えてほしいです。
片方だけ入射光と反射光の間にフィルム2枚分挟んであって光を90度ねじる状態なら分かるのですが
逆に、最後の実験の説明では光が見えなくなっていたので既にフィルムを45°ひねった状態だったとすると、元のひねっていない状態は偏光板に対してひねった向きを(＋)とした際、フィルムが（行きだけ、帰りだけまたは両方なのかはわかりませんが）－45°or－90°影響を与えるとすれば見えない状態から45°or90°ずれるので見えるようになるのでその逆では？（根本のフィルムのシステムはわかりませんが）
両方通行の方はフィルムで90°ねじられたか、全くねじれなかったかだと思う
フィルムにも偏光板みたいにねじる方向があるのかも
@@user-ef8mc8wp1d さん
透明フィルムの特性が自分にはまだ難しい現象でしたが、この説明で分かってきました。
ありがとうございます。
三四郎 わかりづらい解説をして議論した気になって、お礼まで強要するのは少し違うような気がしたので反面教師にさせて頂きたいと思います。ありがとうございました。
@三四郎 そういう風に受け取っちゃいました！すみません。
アクセラレータ！？
車のガラスに応用して合法的なフルスモーク開発して欲しい。
これは発した光"だけ"が反射して戻って来ないようになってる
よってMM号ではない！(幻滅)
レーザー溶接機について、偏光板に当たったレーザー光線は偏光板を溶かしてしまわないのでしょうか。
エネルギー保存則から、エネルギーがなくなることはないはずで、偏光板に当たった光は熱エネルギーに変換されて偏光板を溶かしてしまうと思うのですが、・・・
ファンでガンガン冷やしていると思います。あと、焦点をずらすとか、熱に強い素材を使うとか。
3:13
反射光を吸収している光アイソレータ自体は何故溶けないんですかね？
反射光のエネルギーそのものが消滅するわけじゃないですよね。
それを言ったら、行きに半分のエネルギーを吸収しているわけで…………
吸収は直線偏光板で起きていますよね
レーザー光の出力と直線偏光板の材質の問題です
出力を上げれば溶けるでも燃えるでもすると思いますよ
確かに偏光後反射した光に対してのみ一方通行ではありますがこれを「一方通行」と表現するのは問題あると思います
固定端反射ってこと？誰か教えて。