Proč je v zrcadle odraz: jak je zrcadlo konstruováno?
Zdánlivě jednoduchý, ale extrémně tajemný zrcadlový zážitek se stal virálním na TikTok a dalších video platformách. Položte na zrcadlo kus papíru a položte na něj předmět. Když se pohnete, objekt se objeví v zrcadle, i když je od zrcadla oddělen kouskem papíru. Proč je tedy skrytý předmět viditelný v zrcadle?
Nikita Ševcev
Diskutujte o tématu
Iflscience
Někdy chcete překvapit svou rodinu nebo přátele. A k tomu si nemusíte kupovat lístek do Disneylandu nebo dělat salto. Stačí předvést jeden jednoduchý trik, ke kterému budete potřebovat obyčejný list papíru, zrcadlo a jakýkoli předmět. Věřte mi: budete schopni „zlomit mozek“ svého partnera. Dokud nevysvětlíte tajemství tohoto triku, bude ho stále trápit otázka: „Proč je skrytý předmět viditelný v zrcadle?
INZERCE – POKRAČOVÁNÍ NÍŽE
Jak zrcadlo funguje a jak se odráží
I když jsou zrcadla častým předmětem, snadno nám zlomí mozek. První jednoduchou chybou, kterou automaticky děláme, je předpokládat, že zrcadlí obraz obrácený a mění „doleva“ na „doprava“.
Ale ve skutečnosti to tak vnímáme, protože jsme druh, který se vyvinul pohledem na ostatní. Když v zrcadle zvedneme pravou ruku, zdá se, že protějšek naproti zrcadlu zvedá levou ruku – ale ve skutečnosti to není levá ruka, je to stále ruka na stejné straně. Ale to jsme trochu odbočili od tématu.
Abyste pochopili tajemství triku se skrytým předmětem v zrcadle, měli byste si ujasnit, jak se zrcadla obecně odrážejí. Ve skutečnosti všechny předměty, které vidíme, odrážejí světlo (dokonce i ta nejčernější látka na planetě „Vantablack“). Proč tedy například nevidíme svůj odraz na židli?
INZERCE – POKRAČOVÁNÍ NÍŽE
Ve skutečnosti je vše jednoduché, ale měli byste se obrátit na fyziku. Na zadní straně zrcadla je povlak z kovu (obvykle stříbro, cín nebo hliník). Protože tyto látky jsou vodiče, obsahují „osiřelé“ volné elektrony. Světelné paprsky dopadající na povrch zrcadla jsou elektromagnetické vlny, které začínají „rušit“ volné elementární částice. Elektrony „imitují“ paprsky a také začnou oscilovat. Dopadající paprsek, odražený paprsek a kolmice k hranici mezi dvěma prostředími jsou ve stejné rovině. A jak si pamatujeme z hodin fyziky ve škole, úhel dopadu se rovná úhlu odrazu.
Paměť obnovena. Princip fungování zrcadla je jasný, ale proč je skrytý předmět v zrcadle viditelný, závisí nejen na fyzikálním zákonu odrazu, ale také na úhlu pohledu. V doslovném smyslu tohoto výrazu.
INZERCE – POKRAČOVÁNÍ NÍŽE
INZERCE – POKRAČOVÁNÍ NÍŽE
Jak zrcadla „vidí“ skryté předměty?
Jak tedy zrcadla „vědí“, co je za kusem papíru, který skrývá předmět?
Představte si, že když se díváte na předmět, z vašich očí jdou rovné čáry do každé části tohoto předmětu, kterou vidíte. Kdybyste se na sebe podívali, viděli byste, že tyto paprsky se od vás jednoduše odrážejí. Je to jako nasadit si dokonalou masku na obličej a pak ji sundat a obnažit. Jsou to stejné funkce obrácené naruby.
INZERCE – POKRAČOVÁNÍ NÍŽE
Ale u předmětu za papírem se kouzlo děje, když se pohybujete, protože můžete vidět zákon odrazu v akci. Podívejte se na obrázek níže:
Tajemství tohoto triku je extrémně jednoduché: stačí vědět, jak se zrcadlo odráží
IFLScience.
Světlo se stále šíří přímočaře, ale jakmile dopadne na zrcadlo, odrazí se zpět k našim očím pod stejným úhlem. Vznikne tak virtuální obraz uvnitř zrcadla. Dokud existuje mezi předmětem a našima očima cesta, která do zrcadla dopadá pod stejným úhlem, obraz tohoto předmětu se objeví „uvnitř“ zrcadla.
Online publikace TechInsider
Zakladatel Fashion Press LLC: 119435, Moskva, Bolshoy Savvinsky per., 12, budova 6, patro 3, místnost II;
Adresa redakce: 119435, Moskva, Bolshoi Savvinsky lane, 12, budova 6, patro 3, místnost II;
Šéfredaktor: Nikita Aleksandrovich Vasilenok
Redakční e-mailová adresa: [email protected]
Telefonní číslo redakce: +7 (495) 252-09-99
Označení informačních produktů: 16+
Online publikace je registrována Federální službou pro dohled nad komunikacemi, informačními technologiemi a hromadnými komunikacemi, registrační číslo a datum rozhodnutí o registraci: EL řada č. FS 77 – 84123 ze dne 09. listopadu 2022.
© 2007 — 2025 Fashion Press LLC
Při zveřejňování materiálů na Stránkách uděluje Uživatel společnosti Fashion Press LLC bezplatně nevýhradní práva k používání, reprodukování, distribuci, vytváření odvozených děl, jakož i k zobrazování materiálů a jejich zpřístupňování veřejnosti.
Zrcadlo je úžasný vynález, který zaujal pevné místo v našich životech. Bez něj není možné vidět svou tvář nebo hodnotit situaci na silnici při řízení auta. Kromě toho se reflexní povrchy používají v interiérovém designu, průmyslu, vědě a medicíně. Bez zrcadel by mnoho zařízení a služeb, na které jsme zvyklí, neexistovalo.
Evoluce zrcadel
Vynalézt zrcadlo, na které jsme zvyklí, trvalo tisíciletí. Člověk od nepaměti hledal způsob, jak zhodnotit svůj vzhled. Příroda nabídla jen hladké vodní plochy, obsidián a leštěný bronz. Později začali bohatí lidé používat jako zrcadla kusy kovu potažené zlatem, stříbrem nebo mědí.
Ve 13. století se naučili foukat nádoby z průhledného skla, do kterého se trubicí lil cín. Roztekla se po povrchu skla a zamrzla. Poté mistr rozbil nádobu a její konkávní fragmenty byly použity jako zrcadla. Obraz samozřejmě zkreslili.
V 16. století se naučili sklo srolovat do plochých tabulí a pokrýt amalgámem, slitinou rtuti a cínu. Taková zrcadla produkovala zakalené odrazy a rtuťové páry velmi poškozovaly zdraví pracovníků. V 19. století se začala zrcadla potahovat tenkou vrstvou stříbra metodou chemické depozice. Navrch byla nanesena ochranná vrstva barvy, aby se zabránilo ztmavnutí stříbra při vystavení vzduchu.
Jak funguje moderní zrcadlo?
Zrcadlo lze přirovnat k sendviči, kde je sklo kus chleba, ale na kterém je vše postaveno. Sklo má ideální homogenitu, takže je dobrým podkladem pro nanášení reflexního kovového povlaku. Dobré zrcadlo by mělo odrážet více než 98 % světla. V podstatě každý povrch je schopen odrážet světlo, ale pro nejlepší výsledek musí být zaostřený, což znamená, že povrch musí být dokonale vyleštěný. Po vyleštění se na sklo nanese reflexní vrstva. V našem průmyslovém věku se již škodlivý amalgám nepoužívá. Zrcadla jsou potažena stříbrem metodou chemické depozice. Stříbrný povrch poskytuje nejjasnější odraz, ale časem vybledne. V dnešní době se stále více používá metoda vakuového nanášení hliníku, titanu a chromu. Zadní strana zrcadla je potažena barvou.
Jak se odraz v zrcadle objeví?
Odpověď na tuto otázku je v učebnici fyziky, kterou studuje na střední škole zákon odrazu světla. Světlo může odrážet jakýkoli předmět, ale zrcadlový odraz se objeví pouze v zrcadle, protože tak je navrženo. Světelný paprsek prochází průhledným sklem a dosahuje kovové vrstvy, světelné vlny interagují s volnými elektrony kovu a způsobují jejich vibrace. V tomto případě začnou elektrony emitovat fotony, které v důsledku interference s dopadajícím světlem vytvářejí odražené světlo. Odráží se pod stejným úhlem jako dopadající světlo. Vzhledem k tomu, že úhel dopadu světla je roven úhlu odrazu, obraz v zrcadle přesně vyjadřuje velikost, barvu a tvar.
Hladký a rovný povrch odráží světlo lépe než nerovný. Sklo pro výrobu zrcadel proto musí být dokonale hladké a leštěné. Zrcadlový odraz nastává, když je velikost nepravidelností menší než vlnová délka světla. Hrubý povrch rozptyluje světlo, protože je nerovný. Při dopadu na nerovné povrchy se rovnoběžné paprsky odrážejí pod různými úhly. Proto je vidět samotný povrch, ale není v něm žádný odraz. Například dřevěný talíř je dobře vidět, ale nic se na něm neodráží. U zrcadlového povrchu je to naopak – je neviditelné, je vidět pouze odraz okolního světa.
Mění se zrcátko doleva a doprava
Proč se zrcadlo mění doleva a doprava, ale ne nahoru a dolů? Tato otázka zajímá mnohé. Pokud na papír napíšete slovo a otočíte jej směrem k zrcadlu, nebude možné nápis přečíst vodorovně; Ale to je jen iluze, vy sami jste nápis rozvinuli a zrcadlo ho odráželo tak, jak je. Pokud napíšete slovo na průhledný kousek plastu a nerozložíte jej, v zrcadle se správně odrazí, slovo se nezmění. Zrcadlo ukazuje svět tak, jak bychom ho viděli, kdybychom se dívali opačným směrem. V tom se vidíme jako člověk, který stojí naproti nám, a pak si představujeme, že jeho levá ruka je naproti naší pravé. Ve skutečnosti se zrcadlo nemění doleva a doprava, ani nahoru a dolů, mění se dopředu a dozadu. To lze snadno pochopit, pokud stojíte před zrcadlem a objekt od sebe oddalujete. Náš odraz to posune směrem k nám.
S tím výsledkem, že
Tajemství zrcadlových odrazů spočívá v ideální hladkosti skla a optických vlastnostech kovů, kterými je potaženo. Pak platí fyzikální zákony a „moje zrcadlo světla“ ukazuje bez jakéhokoli zkreslení nebo zdobení, jak vypadáme.