S najväčšou pravdepodobnosťou dnes neexistuje jediný dom, v ktorom by nebolo zrkadlo. Stala sa tak neoddeliteľnou súčasťou nášho života, že sa bez nej človek len ťažko zaobíde. Čo je to za objekt, ako odráža obraz? A ak postavíte dve zrkadlá oproti sebe? Tento úžasný predmet sa stal ústredným bodom mnohých rozprávok. Známky je o ňom dosť. Čo hovorí veda o zrkadle?
Trošku histórie
Moderné zrkadlá sú väčšinou potiahnuté sklom. Ako povlak je na zadnej strane skla nanesená tenká kovová vrstva. Doslova pred tisíc rokmi boli zrkadlá starostlivo vyleštené medené alebo bronzové disky. Ale nie každý si mohol dovoliť zrkadlo. Stálo to veľa peňazí. Preto boli chudobní ľudia nútení zvážiť svoj odraz vo vode. A zrkadlá, ktoré ukazujú človeka v plnom raste, sú vo všeobecnosti relatívne mladým vynálezom. Jemupribližne 400 rokov.
Zrkadloví ľudia boli ešte viac prekvapení, keď videli odraz zrkadla v zrkadle - vo všeobecnosti sa im to zdalo ako niečo magické. Obraz predsa nie je pravda, ale jej určitý odraz, akási ilúzia. Ukazuje sa, že môžeme súčasne vidieť pravdu a ilúziu. Niet divu, že ľudia pripisovali tomuto predmetu veľa magických vlastností a dokonca sa ho báli.
Úplne prvé zrkadlá boli vyrobené z platiny (prekvapivo, kedysi sa tento kov vôbec necenil), zlata alebo cínu. Vedci objavili zrkadlá vyrobené ešte v dobe bronzovej. Ale zrkadlo, ktoré môžeme vidieť dnes, začalo svoju históriu potom, čo dokázali zvládnuť technológiu fúkania skla v Európe.
Vedecký pohľad
Z pohľadu fyziky je odraz zrkadla v zrkadle znásobeným efektom toho istého odrazu. Čím viac takýchto zrkadiel je nainštalovaných oproti sebe, tým väčšia je ilúzia plnosti s rovnakým obrazom. Tento efekt sa často používa pri zábavných jazdách. Napríklad v Disney parku sa nachádza takzvaná nekonečná sála. Tam boli oproti sebe nastavené dve zrkadlá a tento efekt sa ešte mnohokrát zopakoval.
Výsledný odraz zrkadla v zrkadle, vynásobený relatívne nekonečným počtom krát, sa stal jednou z najobľúbenejších jázd. Takéto atrakcie už dlho vstúpili do zábavného priemyslu. Začiatkom 20. storočia sa na medzinárodnej výstave v Paríži objavila atrakcia s názvom Palác ilúzií. Ontešil veľkej obľube. Princípom jeho vzniku je odraz zrkadiel v zrkadlách inštalovaných v rade, veľkosti celej ľudskej výšky, v obrovskom pavilóne. Ľudia mali dojem, že sú v obrovskom dave.
Zákon reflexie
Princíp fungovania akéhokoľvek zrkadla je založený na zákone šírenia a odrazu svetelných lúčov v priestore. Tento zákon je hlavný v optike: uhol dopadu bude rovnaký (rovnaký) uhlu odrazu. Je to ako padajúca guľa. Ak je hodený kolmo nadol smerom k podlahe, odrazí sa aj kolmo nahor. Ak je hodený pod uhlom, odrazí sa pod uhlom rovným uhlu dopadu. Lúče svetla z povrchu sa odrážajú rovnakým spôsobom. Navyše, čím je tento povrch hladší a hladší, tým ideálnejšie tento zákon funguje. Odraz v plochom zrkadle funguje podľa tohto zákona a čím ideálnejší je jeho povrch, tým lepší je odraz.
Ak však máme do činenia s matnými alebo drsnými povrchmi, potom sa lúče rozptyľujú náhodne.
Zrkadlá môžu odrážať svetlo. To, čo vidíme, všetky odrazené objekty, je spôsobené lúčmi, ktoré sú podobné lúčom slnka. Ak nie je svetlo, v zrkadle nie je nič vidieť. Keď svetelné lúče dopadajú na predmet alebo na akúkoľvek živú bytosť, odrážajú sa a nesú so sebou informácie o predmete. Odraz človeka v zrkadle je teda predstavou objektu vytvoreného na sietnici jeho oka a prenášaného do mozgu so všetkými jeho vlastnosťami (farba, veľkosť,odľahlosť atď.).
Typy zrkadlových povrchov
Zrkadlá sú ploché a sférické, ktoré naopak môžu byť konkávne a konvexné. Dnes už existujú inteligentné zrkadlá: akýsi mediálny nosič určený na demonštráciu cieľového publika. Princíp jeho fungovania je nasledovný: keď sa človek priblíži, zrkadlo akoby ožije a začne premietať video. A toto video nebolo vybrané náhodou. V zrkadle je zabudovaný systém, ktorý rozpoznáva a spracováva výsledný obraz človeka. Rýchlo určí jeho pohlavie, vek, emocionálne rozpoloženie. Systém v zrkadle teda vyberie demo, ktoré môže človeka potenciálne zaujať. Funguje to 85-krát zo 100! Vedci však nekončia a chcú dosiahnuť presnosť 98 %.
Sférické zrkadlové plochy
Čo je základom práce sférického zrkadla, alebo, ako sa tomu hovorí, zakriveného - zrkadla s vypuklými a konkávnymi plochami? Takéto zrkadlá sa líšia od bežných zrkadiel tým, že skresľujú obraz. Konvexné zrkadlové plochy umožňujú vidieť viac predmetov ako ploché. Ale zároveň sa všetky tieto objekty zdajú byť menšie. Takéto zrkadlá sú inštalované v autách. Potom má vodič možnosť vidieť obrázok vľavo aj vpravo.
Konkávne zakrivené zrkadlo zaostrí výsledný obraz. V tomto prípade môžete vidieť odrazený objekt čo najpodrobnejšie. Jednoduchý príklad: tieto zrkadlá sa často používajú pri holení a v medicíne. Obrázok subjektu vtakéto zrkadlá sú zostavené z obrazov mnohých rôznych a oddelených bodov tohto objektu. Na vytvorenie obrazu akéhokoľvek objektu v konkávnom zrkadle bude stačiť vytvoriť obraz jeho extrémnych dvoch bodov. Obrázky ďalších bodov budú umiestnené medzi nimi.
Priesvitné
Existuje ďalší druh zrkadiel, ktoré majú priesvitný povrch. Sú usporiadané tak, že jedna strana je ako obyčajné zrkadlo a druhá je napoly priehľadná. Z tejto priehľadnej strany môžete pozorovať pohľad za zrkadlo a z normálnej nie je vidieť nič okrem odrazu. Takéto zrkadlá možno často vidieť v kriminálnych filmoch, keď polícia vyšetruje a vypočúva podozrivého a na druhej strane ho sleduje alebo privádza svedkov na identifikáciu, ale tak, aby ich nebolo vidieť.
Mýtus o nekonečne
Verí sa, že vytvorením zrkadlového koridoru môžete dosiahnuť nekonečnosť svetelného lúča v zrkadlách. Poverčiví ľudia, ktorí veria vo veštenie, často používajú tento rituál. Ale veda už dávno dokázala, že to nie je možné. Zaujímavé je, že odraz svetla od zrkadla nie je nikdy úplný, 100%. To si vyžaduje dokonalý, 100% hladký povrch. A môže to byť tak 98-99%. Vždy sa nájdu nejaké chyby. Preto dievčatá, ktoré v takýchto zrkadlových chodbách hádajú pri sviečkach, riskujú nanajvýš jednoducho vstup do určitého psychického stavu, ktorý ich môže negatívne ovplyvniť.
Ak postavíte dve zrkadlá oproti sebe a zapálite medzi nimi sviečku, uvidíte veľasvetlá zoradené v rade. Otázka: Koľko svetiel dokážete spočítať? Na prvý pohľad je to nekonečné číslo. Koniec koncov, zdá sa, že táto séria nemá konca. Ale ak vykonáme určité matematické výpočty, uvidíme, že aj pri zrkadlách, ktoré majú 99% odraz, asi po 70 cykloch svetlo zoslabne o polovicu menej. Po 140 odrazoch zoslabne o faktor dva. Zakaždým sa lúče svetla stlmia a zmenia farbu. Preto príde chvíľa, keď svetlo úplne zhasne.
Je teda nekonečno ešte možné?
Nekonečný odraz lúča od zrkadla je možný len s úplne ideálnymi zrkadlami umiestnenými striktne rovnobežne. Je však možné dosiahnuť takú absolútnosť, keď nič v hmotnom svete nie je absolútne a ideálne? Ak je to možné, tak len z pohľadu náboženského vedomia, kde absolútnou dokonalosťou je Boh, Stvoriteľ všetkého všadeprítomného.
Vzhľadom na nedostatok ideálneho zrkadlového povrchu a ich dokonalú vzájomnú rovnobežnosť sa séria odrazov ohne a obraz zmizne, akoby za rohom. Ak vezmeme do úvahy aj to, že človek pri pohľade na tento odraz, keď sú dve zrkadlá a zároveň je sviečkou medzi nimi, tiež nebude stáť striktne rovnobežne, potom viditeľný rad sviečok zmizne za rámom zrkadlo pomerne rýchlo.
Viacnásobný odraz
V škole sa študenti učia vytvárať obrazy objektu pomocou zákonov odrazu. Podľa zákona odrazu svetla v zrkadle sú predmet a jeho zrkadlový obraz symetrické. Štúdium konštrukcieobrázky využívajúce systém dvoch alebo viacerých zrkadiel, študenti získajú efekt viacerých odrazov.
Ak k jednému plochému zrkadlu pridáte druhý v pravom uhle k prvému, v zrkadle sa neobjavia dva odrazy, ale tri (zvyčajne sú označené S1, S2 a S3). Platí pravidlo: obraz, ktorý sa objaví v jednom zrkadle, sa odráža v druhom, potom sa tento prvý odráža v inom a znova. Nový, S2, sa premietne do prvého, čím vznikne tretí obrázok. Všetky odrazy sa budú zhodovať.
Symmetry
Vyvstáva otázka: prečo sú odrazy v zrkadle symetrické? Odpoveď dáva geometrická veda av úzkom spojení s psychológiou. Čo je pre nás hore-dole, je obrátené pre zrkadlo. Zrkadlo ako keby prevrátilo to, čo je pred ním. Ale prekvapivo nakoniec podlaha, steny, strop a všetko ostatné v odraze vyzerajú rovnako ako v skutočnosti.
Ako človek vníma odraz v zrkadle?
Človek vidí cez svetlo. Jeho kvantá (fotóny) majú vlastnosti vĺn a častíc. Na základe teórie primárnych a sekundárnych svetelných zdrojov sú fotóny svetelného lúča dopadajúce na nepriehľadný objekt absorbované atómami na jeho povrchu. Excitované atómy okamžite vrátia energiu, ktorú absorbovali. Sekundárne fotóny sú emitované rovnomerne vo všetkých smeroch. Drsné a matné povrchy poskytujú difúzny odraz.
Ak ide o zrkadlový povrch (alebo podobný), potomčastice vyžarujúce svetlo sú usporiadané, svetlo vykazuje vlnové charakteristiky. Sekundárne vlny kompenzujú vo všetkých smeroch, okrem toho, že podliehajú zákonu, že uhol dopadu sa rovná uhlu odrazu.
Zdá sa, že fotóny sa elasticky odrážajú od zrkadla. Ich trajektórie začínajú od predmetov, akoby sa nachádzali za ním. Práve tie vidí ľudské oko pri pohľade do zrkadla. Svet za zrkadlom je iný ako ten skutočný. Ak chcete prečítať text, musíte začať sprava doľava a ručičky hodín idú opačným smerom. Dvojník v zrkadle zdvihne ľavú ruku, zatiaľ čo osoba stojaca pred zrkadlom zdvihne pravú ruku.
Odrazy v zrkadle sa budú líšiť pre ľudí, ktorí sa do zrkadla pozerajú v rovnakom čase, ale v rôznych vzdialenostiach a v rôznych polohách.
Najlepšie zrkadlá v staroveku boli vyrobené zo starostlivo lešteného striebra. Dnes sa na zadnú stranu skla nanáša vrstva kovu. Pred poškodením je chránený niekoľkými vrstvami laku. Namiesto striebra sa kvôli úspore často používa vrstva hliníka (koeficient odrazu je približne 90%). Ľudské oko si takmer nevšimne rozdiel medzi strieborným povlakom a hliníkom.
