Страница 3 из 4
Человеческий мозг обладает удивительным свойством: мысленно возвращать обратно расходящийся пучок света, попадающий в глаз. А расходящийся пучок непременно при возвращении должен собраться в одной точке. Она и воспринимается нами как изображение, состоящее из таких точек. И поскольку в самом деле реально изображение не существует, такое кажущееся изображение источника света в нашем сознании называется мнимым. Плоские зеркала создают мнимые изображения. В его создании большую роль играют устройство и работа нашего мозга. Но мы так привыкли к изображению в зеркале, что даже не замечаем роли нашего сознания в этом. Докажем?
Опыт 5. Рисуем, глядя в зеркало
Поставьте перед собой вертикально зеркало на столе. Положите перед ним лист бумаги. Попробуйте, глядя только в зеркало, нарисовать на бумаге прямоугольник и соединить его вершины, но не смотрите при этом прямо на свою руку, а следите лишь за движением руки, отраженной в зеркале. Вам легче будет это сделать, если одной рукой вы будете придерживать экран, расположенный между вами и бумагой.
Зрительные впечатления и двигательные ощущения человека вашего возраста уже успели прийти в определенное соответствие. Зеркало нарушает эту связь, так как представляет глазам движения вашей руки в искаженном виде.
Нужны многоразовые тренировки, пока привычка видеть в зеркале обращенное изображение и рисунок, который следует нарисовать, придут в соответствие. Тогда вы сможете выиграть в соревновании на лучший рисунок, созданный глядя в зеркало.
Опыт 6. Как узнать толщину зеркала?
Всякая наука начинается с измерений. Толщину зеркала можно легко установить, не производя никаких измерений. Изображение в зеркале всегда кажется находящимся на таком же расстоянии позади зеркала, на каком сам предмет находится перед зеркалом.
Приложите карандаш вертикально к поверхности зеркала так, чтобы кончик графита касался стекла. Вы заметили, что между концом карандаша и его изображением есть некоторое расстояние? Если бы зеркало было металлическим, карандаш в этом месте касался бы своего изображения. В нашем зеркале отражающий слой находится на обратной стороне стеклянной пластинки. Поэтому толщина зеркала в точности равна половине расстояния между карандашом, прислоненным вплотную к зеркалу, и его изображением в нем. Свет отражается от непрозрачного металлического слоя в зеркале. Поэтому в металлическом зеркале изображение кончика карандаша практически сливается с реальным, а в стеклянном – их разделяют толщина стекла и его отражение. Истинная толщина стеклянной прокладки вдвое меньше видимого расстояния.
Опыт 7. Как поднять единицу
Положите на стол лист бумаги. Нарисуйте на нем большую цифру 1. Расположите зеркало так, чтобы изображение единицы в зеркале было вертикальным. А как расположить зеркало, чтобы нарисованная на листе единица изображалась вертикально, не перевернутой, стоящей вниз головой? (Молодцы, если вы догадались наклонить зеркало на угол, равный половине прямого.)
Кстати, так можно без транспортира поделить прямой угол на две равные части. Зеркало всегда делит по-честному на две равные части и расстояние между предметом и изображением, и углы между ними.
Учение о свете назвали оптикой, и как в каждой науке, в оптике есть свои законы.
Опыт 8. Зеркальная метель
А хотите встретить Новый год с красивым снегопадом, не выходя из квартиры?! Снежную метелицу вокруг вашей елки создать очень просто. Наклейте маленькие зеркальца, блестящие металлические кружочки или просто замазанные черной тушью с обратной стороны небольшие стеклышки или, в крайнем случае, кусочки фольги на круглый мяч или шар. Подвесьте шар на прочной нити над елкой и раскрутите его. Заклейте переднее стекло фонарика картонкой с прорезью. Остается только направить луч фонарика на вращающиеся зеркальца – и снегопад на стенах вашей комнаты пойдет в заданном вами темпе. Хотите сильную метель – вращайте сильнее. Если взять упругую нить, снегопад будет менять свое направление. Ничего, что это только впечатление и снег не тает. Движущиеся зеркальца, на которые падает свет под разными углами, так же под разными углами их и отражает. Чем больше зеркал, тем больше снежинок, чем меньше их размеры, тем гуще падает снег. Подумайте, почему это так? Как лучше освещать шар – сбоку или снизу? Попробуйте освещать шар под разными углами. Сохраните все оборудование для новогоднего праздника.
С помощью солнечного зайчика можно греть воду, готовить пищу, плавить металл. Конечно, для этого нужны специальные приспособления.
Наверное, первым употребил зеркало для технических целей (точнее – для военных) древнегреческий математик и физик Архимед. Предание гласит, что когда в 212 г. до н. э. неприятельский римский флот подошел к греческому городу Сиракузы, пытаясь захватить его, ученый обратился к жительницам Сиракуз: «Женщины! Что дороже вам: ежедневно следить за своей красотой или быть свободными? Если вам ненавистно рабство, бейте свои дорогие и красивые зеркала на части и несите их осколки на обрыв, ведущий к гавани». Ученый расставил женщин с зеркалами в руках на склонах крутого берега так, что из маленьких плоских зеркал образовалось огромное вогнутое зеркало, Сотни солнечных зайчиков, направленных на парусники деревянных судов, подожгли корабли римлян. Город остался свободным.
Опыт 9. Нагрев лучами
В тонкостенный стакан с водой опустите спиртовой термометр. (Наверное, он сохранился в ванных комнатах квартир, где купали малышей. Таким термометром еще измеряют температуру воды в аквариуме). С помощью большого плоского зеркала постарайтесь постоянно некоторое время направлять солнечный зайчик на воду. Внимательно рассмотрите и зарисуйте шкалу термометра до начала эксперимента и после его окончания. Если спиртовой столбик пополз вверх, значит, вода нагрелась. А зеркало? Прикоснувшись к поверхности зеркала щекой, вы сможете дать правильный ответ.
Опыт 10. Тайна исчезновения и появления «тайны»
Не замечали ли вы во время купания в ванной комнате, как поверхность зеркала становится матовой, и вы уже не видите свое изображение в нем. Попробуйте на поверхности этого зеркала указательным пальцем, как кисточкой, написать большими буквами слово «тайна». Через некоторое время после купания зеркало просохнет и снова будет отражать свет, а ваша надпись исчезнет. Каким же будет удивление, когда в следующий раз, купаясь в ванне, вы снова увидите на запотевшем зеркале прежнюю надпись. «Тайна» вновь станет зримой. Сразу нелегко сообразить, в чем тут дело. Если всякий раз, купаясь в ванной, вам захочется повторить этот эксперимент, а однажды злополучную надпись вы догадаетесь сделать чистой от красок кисточкой, то, возможно, поймете секрет исчезновения и появления «тайны».
Вы уже знаете, что отражающие пленки, покрывающие заднюю поверхность стекла в зеркалах, содержат сплавы металлов ртути, хрома, алюминия, свинца, серебра. Со временем состав этих сплавов изменяется. Кислород и водяные пары из воздуха, проникая сквозь щели и царапины в защитном слое лака, окисляют металлы и разрушают сплавы. Зеркало постепенно тускнеет, на нем начинают появляться трещины и «морщины». А чем больше «морщин», тем старше зеркало, тем хуже оно может работать (отражать свет).
Берегите зеркала от влаги и перепада температур. Не снимайте и не царапайте заднюю стенку!
Чтобы комната казалась больше, в ней часто ставят большое зеркало. Вся комната отражается в нем и таким образом как бы удваивается. Конечно, для полной иллюзии нужно, чтобы зеркало было очень хорошим и совершенно чистым, чтобы оно ничем не выдавало себя. Если и противоположную стену комнаты сделать зеркальной, то она покажется бесконечной.