凸レンズで太陽光を集光した場合のエントロピーについて

質問

凸レンズを含んだ系を考えた場合、光の分布が変わるのでエントロピーも変わるのかなと思うのですが、どうもはっきりしません。ご教示をお願いいたします。

回答No.2

walkingdic

エントロピーに変化はありません。
単に分布が変わる－＞エントロピーが変わるという考え方は短絡的です。
多分気体の密度が変化－＞エントロピー変化の考えかたをそのまま光に持ち込んだのだと思いますけど、光と気体では全く中身が異なります。エントロピーの定義、考え方に戻って考えて見ましょう。

まず理想的なレンズで損失０とすれば、エネルギー保存則は成立しており、エネルギーのやり取りはないから孤立系になります。その中でエントロピーの増大があるということは、非可逆変化がおきていることになりますが、光は時間反転可能（全く逆の進行の波を作ることが出来るという意味です）なのでレンズによる作用は可逆変化であり、エントロピーには変化はないということになります。

補足

レンズがない場合に均等に当たっていた光の分布が偏ったとき、その後の変化には違いが出てくるように思うのですが・・・。