Molto probabilmente, oggi non c'è una sola casa dove non ci sia uno specchio. È diventato così parte integrante della nostra vita che è difficile per una persona farne a meno. Cos'è questo oggetto, come riflette l'immagine? E se metti due specchi uno di fronte all' altro? Questo fantastico oggetto è diventato centrale in molte fiabe. Ci sono abbastanza segni su di lui. Cosa dice la scienza dello specchio?
Un po' di storia
Gli specchi moderni sono per lo più in vetro rivestito. Come rivestimento, sul retro del vetro viene applicato un sottile strato metallico. Letteralmente mille anni fa, gli specchi erano dischi di rame o bronzo accuratamente lucidati. Ma non tutti potevano permettersi uno specchio. Costa molti soldi. Pertanto, i poveri sono stati costretti a considerare il loro riflesso nell'acqua. E gli specchi che mostrano una persona in piena crescita sono generalmente un'invenzione relativamente giovane. Luicirca 400 anni.
Le persone che si specchiano sono state ancora più sorprese quando hanno potuto vedere il riflesso dello specchio nello specchio - generalmente sembrava loro qualcosa di magico. Dopotutto, l'immagine non è la verità, ma un certo riflesso di essa, una specie di illusione. Si scopre che possiamo vedere simultaneamente la verità e l'illusione. Non c'è da stupirsi che le persone attribuissero molte proprietà magiche a questo oggetto e ne avessero persino paura.
I primissimi specchi erano fatti di platino (sorprendentemente, una volta che questo metallo non era affatto apprezzato), oro o stagno. Gli scienziati hanno scoperto specchi realizzati nell'età del bronzo. Ma lo specchio che possiamo vedere oggi ha iniziato la sua storia dopo che sono stati in grado di padroneggiare la tecnologia della soffiatura del vetro in Europa.
Vista scientifica
Dal punto di vista della scienza della fisica, il riflesso di uno specchio in uno specchio è un effetto moltiplicato della stessa riflessione. Più tali specchi sono installati uno di fronte all' altro, maggiore è l'illusione di pienezza con la stessa immagine. Questo effetto è spesso utilizzato nelle giostre. Ad esempio, nel parco Disney c'è una cosiddetta sala infinita. Lì, due specchi erano posti uno di fronte all' altro, e questo effetto è stato ripetuto molte altre volte.
Il riflesso risultante di uno specchio in uno specchio, moltiplicato per un numero relativamente infinito di volte, è diventato una delle giostre più popolari. Tali attrazioni sono da tempo entrate nell'industria dell'intrattenimento. All'inizio del 20° secolo, un'attrazione chiamata Palazzo delle Illusioni apparve all'esposizione internazionale di Parigi. Luigodette di grande popolarità. Il principio della sua creazione è il riflesso di specchi in specchi installati in fila, delle dimensioni di un' altezza umana completa, in un enorme padiglione. La gente aveva l'impressione di trovarsi in mezzo a una folla enorme.
Legge della riflessione
Il principio di funzionamento di qualsiasi specchio si basa sulla legge di propagazione e riflessione dei raggi luminosi nello spazio. Questa legge è la principale in ottica: l'angolo di incidenza sarà lo stesso (uguale) all'angolo di riflessione. È come una palla che cade. Se viene lanciato verticalmente verso il basso verso il pavimento, rimbalzerà anche verticalmente verso l' alto. Se viene lanciato ad angolo, rimbalzerà di un angolo uguale all'angolo di incidenza. I raggi di luce provenienti da una superficie vengono riflessi allo stesso modo. Inoltre, più liscia e liscia questa superficie, più idealmente funziona questa legge. La riflessione in uno specchio piatto funziona secondo questa legge, e più è ideale la sua superficie, migliore è la riflessione.
Ma se abbiamo a che fare con superfici opache o ruvide, i raggi si disperdono in modo casuale.
Gli specchi possono riflettere la luce. Quello che vediamo, tutti gli oggetti riflessi, è dovuto a raggi simili a quelli del sole. Se non c'è luce, allo specchio non si vede nulla. Quando i raggi luminosi cadono su un oggetto o su qualsiasi essere vivente, vengono riflessi e portano con sé informazioni sull'oggetto. Pertanto, il riflesso di una persona in uno specchio è un'idea di un oggetto formato sulla retina del suo occhio e trasmesso al cervello con tutte le sue caratteristiche (colore, dimensione,lontananza, ecc.).
Tipi di superfici a specchio
Gli specchi sono piatti e sferici, che a loro volta possono essere concavi e convessi. Oggi esistono già gli smart mirror: una sorta di media carrier pensato per mostrare il target di riferimento. Il principio del suo funzionamento è il seguente: quando una persona si avvicina, lo specchio sembra prendere vita e inizia a mostrare il video. E questo video non è stato scelto a caso. Nello specchio è integrato un sistema che riconosce ed elabora l'immagine risultante di una persona. Determina rapidamente il suo sesso, l'età, l'umore emotivo. Pertanto, il sistema nel mirror seleziona una demo che può potenzialmente interessare una persona. Funziona 85 volte su 100! Ma gli scienziati non si fermano qui e vogliono raggiungere una precisione del 98%.
Superfici a specchio sferico
Qual è la base del lavoro di uno specchio sferico, o, come lo chiamano anche, uno specchio curvo - uno specchio con superfici convesse e concave? Tali specchi differiscono dagli specchi ordinari in quanto distorcono l'immagine. Le superfici a specchio convesse consentono di vedere più oggetti di quelli piatti. Ma allo stesso tempo, tutti questi oggetti sembrano di dimensioni inferiori. Tali specchi sono installati nelle auto. Quindi l'autista ha l'opportunità di vedere l'immagine sia a sinistra che a destra.
Uno specchio curvo concavo focalizza l'immagine risultante. In questo caso, puoi vedere l'oggetto riflesso nel modo più dettagliato possibile. Un semplice esempio: questi specchi sono spesso usati nella rasatura e in medicina. Immagine del soggetto intali specchi sono assemblati da immagini di molti punti diversi e separati di questo oggetto. Per costruire un'immagine di qualsiasi oggetto in uno specchio concavo, sarà sufficiente costruire un'immagine dei suoi due punti estremi. Le immagini di altri punti saranno posizionate tra di loro.
Traslucido
C'è un altro tipo di specchi che hanno superfici traslucide. Sono disposti in modo tale che un lato sia come un normale specchio e l' altro sia semitrasparente. Da questo lato trasparente si può osservare la vista dietro lo specchio e dal lato normale non si vede nulla tranne il riflesso. Tali specchi possono essere visti spesso nei film polizieschi, quando la polizia sta indagando e interrogando il sospetto, e d' altra parte lo sta guardando o portando testimoni per l'identificazione, ma in modo che non siano visibili.
Il mito dell'infinito
C'è la convinzione che creando un corridoio a specchio, puoi raggiungere l'infinito del raggio di luce negli specchi. Le persone superstiziose che credono nella divinazione usano spesso questo rituale. Ma la scienza ha da tempo dimostrato che questo è impossibile. È interessante notare che il riflesso della luce da uno specchio non è mai completo, al 100%. Ciò richiede una superficie perfetta e liscia al 100%. E può essere circa il 98-99%. Ci sono sempre degli errori. Pertanto, le ragazze che indovinano in tali corridoi specchiati a lume di candela rischiano, al massimo, semplicemente di entrare in un certo stato psicologico che potrebbe influenzarle negativamente.
Se metti due specchi uno di fronte all' altro e accendi una candela tra di loro, ne vedrai moltiluci allineate in fila. D: Quante luci puoi contare? A prima vista, questo è un numero infinito. Dopotutto, sembra che non ci sia fine a questa serie. Ma se eseguiamo alcuni calcoli matematici, vedremo che anche con specchi che hanno il 99% di riflessione, dopo circa 70 cicli, la luce diventa debole della metà. Dopo 140 riflessioni, si indebolirà di un fattore due. Ogni volta, i raggi di luce si attenuano e cambiano colore. Così, verrà il momento in cui la luce si spegnerà del tutto.
Quindi l'infinito è ancora possibile?
La riflessione infinita di un raggio da uno specchio è possibile solo con specchi assolutamente ideali posti rigorosamente paralleli. Ma è possibile raggiungere tale assolutezza quando nulla nel mondo materiale è assoluto e ideale? Se questo è possibile, allora solo dal punto di vista della coscienza religiosa, dove la perfezione assoluta è Dio, il Creatore di ogni cosa onnipresente.
A causa della mancanza di una superficie speculare ideale e del loro perfetto parallelismo tra loro, una serie di riflessi subirà una flessione e l'immagine scomparirà, come dietro l'angolo. Se prendiamo anche in considerazione il fatto che una persona che guarda questo riflesso, quando ci sono due specchi, ed è anche una candela tra di loro, non sarà nemmeno rigorosamente parallela, la fila di candele visibile scomparirà dietro la cornice di lo specchio piuttosto velocemente.
Riflessione multipla
A scuola, gli studenti imparano a costruire immagini di un oggetto usando le leggi della riflessione. Secondo la legge di riflessione della luce in uno specchio, un oggetto e la sua immagine speculare sono simmetrici. Studiare la costruzioneimmagini utilizzando un sistema di due o più specchi, gli studenti ottengono l'effetto di riflessioni multiple come risultato.
Se ne aggiungi un secondo ad angolo retto al primo a un singolo specchio piatto, non appariranno due riflessi nello specchio, ma tre (di solito sono designati S1, S2 e S3). La regola funziona: l'immagine che appare in uno specchio viene riflessa nel secondo, poi questa prima si riflette in un altro, e ancora. Il nuovo, S2, si rifletterà nel primo, creando una terza immagine. Tutte le riflessioni corrisponderanno.
Simmetria
Sorge la domanda: perché i riflessi nello specchio sono simmetrici? La risposta è data dalla scienza geometrica, e in stretta connessione con la psicologia. Ciò che è alto e basso per noi è invertito per lo specchio. Lo specchio, per così dire, capovolge ciò che gli sta di fronte. Ma sorprendentemente, alla fine, il pavimento, le pareti, il soffitto e tutto il resto nel riflesso sembrano uguali alla re altà.
Come fa una persona a percepire il riflesso in uno specchio?
L'uomo vede attraverso la luce. I suoi quanti (fotoni) hanno le proprietà delle onde e delle particelle. Basandosi sulla teoria delle sorgenti luminose primarie e secondarie, i fotoni di un raggio di luce, che cadono su un oggetto opaco, vengono assorbiti dagli atomi sulla sua superficie. Gli atomi eccitati restituiscono immediatamente l'energia che hanno assorbito. I fotoni secondari vengono emessi uniformemente in tutte le direzioni. Le superfici ruvide e opache danno un riflesso diffuso.
Se questa è una superficie a specchio (o simile), allorale particelle che emettono luce sono ordinate, la luce mostra caratteristiche d'onda. Le onde secondarie compensano in tutte le direzioni, oltre ad essere soggette alla legge che l'angolo di incidenza è uguale all'angolo di riflessione.
I fotoni sembrano rimbalzare elasticamente dallo specchio. Le loro traiettorie partono da oggetti, come se si trovassero dietro di lui. Sono loro che l'occhio umano vede quando si guarda allo specchio. Il mondo dietro lo specchio è diverso da quello reale. Per leggere il testo lì, devi iniziare da destra a sinistra e le lancette dell'orologio vanno nella direzione opposta. Il doppelgänger nello specchio alza la mano sinistra mentre la persona in piedi davanti allo specchio alza la mano destra.
I riflessi nello specchio saranno diversi per le persone che lo guardano nello stesso momento, ma a distanze diverse e in posizioni diverse.
I migliori specchi dell'antichità erano quelli realizzati in argento accuratamente lucidato. Oggi, sul retro del vetro viene applicato uno strato di metallo. È protetto dai danni da diversi strati di vernice. Al posto dell'argento, per risparmiare denaro, viene spesso applicato uno strato di alluminio (il coefficiente di riflessione è di circa il 90%). L'occhio umano non nota a malapena la differenza tra il rivestimento in argento e l'alluminio.
