Зеркала и иллюзии – загадочные вещи. Зеркала настолько распространены в нашей повседневной жизни, что мы часто не задумываемся о том, сколько всего интересного они в себе таят. Каким-то образом зеркала копируют трехмерный мир, в котором мы живем, и воспроизводят его настолько идеально, что кажется, за ними существует еще одно трехмерное пространство! Но каким образом?
В этом эксперименте мы рассмотрим некоторые особенные свойства зеркал и света.
Что нам понадобится:
- 2 чайных свечки;
- зажигалка;
- футляр от CD-диска с прозрачной крышкой;
- темная поверхность (подойдет черная бумага или черная футболка, разложенная на столе);
- темная комната.
Ход эксперимента:
Этот эксперимент предусматривает работу с открытым огнем. Поэтому он должен проходить под контролем взрослого!
- При включенном свете подготовьте темную поверхность.
- Достаньте обложку альбома из футляра от CD-диска, чтобы крышка стала прозрачной.
- Поставьте футляр на темную поверхность на бок. Откройте его под углом 90 градусов.
- Возьмите одну свечку, поставьте ее с одной стороны прозрачной крышки футляра. Убедитесь, что вы видите ее отражение в прозрачной крышке. В каком месте находится отражение? Объясните, почему так происходит.
- Возьмите другую свечку, поставьте ее с другой стороны прозрачной крышки. Поставьте ее так, чтобы она находилась в том же месте, что и отражение первой свечки.
- Глядя на вторую свечку сквозь прозрачную крышку, подвигайте головой. Вы видите отражение первой свечки? Наложилось ли оно на вторую свечку?
- Теперь посмотрите на футляр со свечками сверху. Запомните расположение обеих свечек. Что особенного в их положениях относительно прозрачной крышки? Что особенного в их положениях относительно друг друга?
- Немного отодвиньте первую свечку от футляра. Что произойдет с отражением?
- Немного отодвиньте вторую свечку, чтобы она совпала с отражением первой свечки.
- Выключите свет, зажгите свечку, расположенную ближе к вам. Посмотрите на отражение. Что вы видите?
- Если вы хотите создать из этого большую иллюзию для другого наблюдателя, убедитесь, что он не видел ваши подготовительные действия! Наблюдатель должен смотреть на иллюзию со стороны зажженной свечи. Прикоснитесь рукой к фитилю незажженной свечи с другой стороны крышки. Наблюдатель будет удивлен, что вы не обожглись!
Вывод:
Расскажите, как работают зеркала. Что такое виртуальный образ?
Когда вы настраивали эксперимент при включенном освещении, отражение первой свечки выглядело как другая свечка, расположенная за прозрачной крышкой. Когда вы поместили вторую свечку за прозрачной крышкой, чтобы на нее наложилось отражением первой свечки, вы должны были заметить, что обе свечки расположились одинаково относительно прозрачной крышки. Это явление известно как зеркальная симметрия. Когда вы меняете положение первой свечи относительно футляра от CD-диска, ее отражение также меняет положение, поскольку отражение, которое вы видите, является зеркальным изображением настоящей свечки.
А теперь самое интересное: когда вы зажгли первую свечку, вторая свечка за прозрачной крышкой тоже выглядела так, как будто она горит. Почему? Прозрачные поверхности, такие как прозрачная крышка футляра от CD-диска, могут как пропускать свет, так и отражать его. Иллюзия создается виртуальным изображением, созданным отраженным светом, которое накладывается поверх реального изображения, созданного пропускаемым светом.
Все еще не понятно? Вот как это работает:
Каждая поверхность может пропускать и отражать свет. Для очень прозрачных материалов, таких как стекло, процент отражения падающего на него света составляет около 10%. Оставшиеся 90% проходят сквозь него. Когда вы зажигаете одну из свечей в темной комнате, часть света проходит сквозь прозрачную крышку футляра, а часть отражается. Даже если крышка отражает только около 10% света огня, этого более чем достаточно, чтобы создать иллюзию двух огней, а не одного огня и одного незажженного фитиля.
Загрузка...
