Hai chiếc gương khi đặt đối diện nhau sẽ tạo nên một hiện tượng quang học thú vị, được gọi là hiệu ứng Infinity Mirror (gương vô cực hoặc hình ảnh vô cực). Bạn có thể quan sát được hiệu ứng này khi đứng giữa hai gương phản chiếu song song với nhau trong nhà gương, trong một số phòng thay đồ hay một số thang máy.
Khi soi vào hai tấm gương song song, bạn sẽ thấy hình ảnh phản chiếu của mình, đồng thời cũng nhìn thấy hình ảnh phản chiếu của tấm gương kia phía sau bạn. Trong hình ảnh phản chiếu đó, bạn thấy một hình ảnh phản chiếu nhỏ hơn của mình, và trong đó tiếp tục là những hình ảnh phản chiếu nhỏ hơn nữa... Cứ thế, quá trình này lặp đi lặp lại, những hình ảnh phản chiếu ngày càng trải dài về phía xa và nhỏ hơn.
Một khía cạnh thú vị của hiệu ứng hình ảnh vô cực là cách chúng có thể tạo ra cảm giác về chiều sâu và tính đa chiều. Những hình ảnh phản chiếu lùi dần tạo cảm giác về một không gian vô tận, như thể các bản sao của vật thể đang kéo dài vô hạn về phía xa.
Nhưng liệu những tấm gương đối diện nhau có thực sự tạo ra các hình ảnh phản chiếu vô hạn không có kết thúc?
Về lý thuyết là hoàn toàn có thể, nhưng với những tấm gương đang được sử dụng ngày nay, điều đó không thể xảy ra.
Các vật liệu làm ra gương thông thường, chẳng hạn như thủy tinh phủ một lớp mỏng bạc và nhôm, sẽ hấp thụ một lượng nhỏ ánh sáng sau mỗi lần phản chiếu.
Mỗi lần ánh sáng dội lại giữa các gương, một phần nhỏ của nó sẽ bị hấp thụ hoặc phân tán. Vì vậy, với mỗi lần phản chiếu, hình ảnh sẽ mờ đi một chút. Sau nhiều lần phản chiếu, ánh sáng sẽ bị hấp thụ hoàn toàn và lúc này quá trình phản chiếu kết thúc.
Rajesh Menon, Giáo sư kỹ thuật điện tại Đại học Utah (Mỹ) cho biết: "Nếu chúng ta có những tấm gương hoàn hảo, thì các hình ảnh phản chiếu sẽ là vô hạn.”
Một tấm gương hoàn hảo không phải là nó phản chiếu hình ảnh đẹp nhất mà là một tấm gương phản xạ lại 100% ánh sáng chiếu tới mà không hấp thụ một chút nào.
Giáo sư Menon cho biết quá trình phản xạ ánh sáng qua lại của gương tuân theo định luật phản xạ.
Theo định luật vật lý này, ánh sáng chiếu vào và bật ra khỏi một bề mặt nhẵn, phản chiếu một góc bằng nhau. Tuy nhiên, những hình ảnh phản chiếu này sẽ dần dần mất đi độ rõ nét.
Julie Bentley, Giáo sư quang học tại Đại học Rochester, cho biết mỗi khi ánh sáng chiếu vào gương, chỉ 90-98% bị phản xạ và phần còn lại bị hấp thụ. Do đó, mỗi một lần phản chiếu, hình ảnh sẽ mờ đi một chút cho đến khi không còn đủ ánh sáng để nhìn thấy.
Đây là lý do khi bạn vẫy tay với hình ảnh phản chiếu thứ 100 của mình, bạn sẽ rất khó để nhìn thấy nó.
Giáo sư Menon cho biết với những chiếc gương rất tốt – loại có khả năng hấp thụ ánh sáng tối thiểu – bạn có thể tạo ra “hàng nghìn hoặc hàng chục nghìn hình ảnh phản chiếu.
Hiện nay, chưa có vật liệu gương nào có thể phản chiếu được 100% ánh sáng khả kiến. Tuy nhiên, nó có thể được thực hiện với những thông số rất cụ thể cho một bước sóng đơn lẻ hoặc một “màu sắc” của ánh sáng.
Menon cho biết: “Điều này thường đạt được bằng cách loại bỏ ánh sáng truyền qua thông qua một hiện tượng gọi là 'giao thoa triệt tiêu'," Menon nói, đề cập đến hiện tượng ánh sáng truyền qua một môi trường thay vì bị phản xạ hoặc hấp thụ.
Nếu bạn hình dung bước sóng ánh sáng như một sợi dây dao động lên xuống, thì hiện tượng này xảy ra khi hai bước sóng dao động theo những cách hoàn toàn trái ngược nhau.
Nói cách khác, một sợi dây này sẽ có đỉnh trong khi sợi dây kia có đáy. Kết quả là chuyển động của cả hai đều bị triệt tiêu, điều này giúp tối đa hóa lượng ánh sáng phản xạ.
Mặc dù những chiếc gương thông thường có thể không phải là vật phản chiếu hoàn hảo, nhưng việc tạo ra hàng nghìn hình ảnh phản chiếu có thể mang ý nghĩa khoa học quan trọng.
Chẳng hạn, chúng có thể được sử dụng để tạo laser hoặc làm tăng khả năng hấp thụ ánh sáng của các tấm pin Mặt trời để tạo ra điện năng, Bentley và Menon cho biết./.
Các nhà khoa học Australia đạt đột phá về sức mạnh của laser sợi quang
Tiến sỹ Linh Nguyễn, Viện Công nghiệp Tương lai của Đại học Nam Australia, cho biết việc tăng năng lượng laser sợi quang có ý nghĩa quan trọng trong ngành chế tạo và quốc phòng.
