Най-вероятно днес няма нито една къща, в която да няма огледало. То се превърна в толкова неразделна част от живота ни, че човек трудно може да се справи без него. Какъв е този обект, как отразява изображението? А ако поставите две огледала едно срещу друго? Този невероятен предмет е станал централен в много приказки. Има достатъчно признаци за него. Какво казва науката за огледалото?
Малко история
Модерните огледала са предимно стъкло с покритие. Като покритие върху обратната страна на стъклото се нанася тънък метален слой. Буквално преди хиляда години огледалата са били внимателно полирани медни или бронзови дискове. Но не всеки можеше да си позволи огледало. Това струваше много пари. Затова бедните хора бяха принудени да обмислят своето отражение във водата. А огледалата, които показват човек в пълен растеж, обикновено са сравнително младо изобретение. Негона приблизително 400 години.
Огледало хората бяха още по-изненадани, когато можеха да видят отражението на огледалото в огледалото - като цяло им се струваше нещо магическо. В крайна сметка образът не е истината, а определено негово отражение, един вид илюзия. Оказва се, че можем едновременно да видим истината и илюзията. Нищо чудно, че хората приписват много магически свойства на този предмет и дори се страхуват от него.
Първите огледала бяха направени от платина (изненадващо, някога този метал изобщо не беше ценен), злато или калай. Учените са открили огледала, направени още през бронзовата епоха. Но огледалото, което можем да видим днес, започна своята история, след като успяха да овладеят технологията на издухване на стъкло в Европа.
Научен изглед
От гледна точка на физиката, отражението на огледало в огледало е умножен ефект на същото отражение. Колкото повече такива огледала са поставени едно срещу друго, толкова по-голяма е илюзията за пълнота с едно и също изображение. Този ефект често се използва при увеселителни атракции. Например в парка на Дисни има така наречената безкрайна зала. Там две огледала бяха поставени едно срещу друго и този ефект се повтаряше още много пъти.
Полученото отражение на огледало в огледало, умножено по относително безкраен брой пъти, се превърна в едно от най-популярните разходки. Такива атракции отдавна са влезли в развлекателната индустрия. В началото на 20-ти век на международното изложение в Париж се появява атракция, наречена Дворецът на илюзиите. Тойсе радваше на голяма популярност. Принципът на неговото създаване е отражението на огледала в огледала, монтирани в редица, с размер на пълен човешки ръст, в огромен павилион. Хората имаха впечатлението, че са в огромна тълпа.
Закон на отражението
Принципът на действие на всяко огледало се основава на закона за разпространението и отразяването на светлинните лъчи в пространството. Този закон е основният в оптиката: ъгълът на падане ще бъде същият (равен) на ъгъла на отражение. Това е като падаща топка. Ако бъде хвърлен вертикално надолу към пода, той също ще отскочи вертикално нагоре. Ако бъде хвърлен под ъгъл, той ще отскочи под ъгъл, равен на ъгъла на падане. Светлинните лъчи от повърхността се отразяват по същия начин. Освен това, колкото по-гладка и гладка е тази повърхност, толкова по-идеално работи този закон. Отражението в плоско огледало работи според този закон и колкото по-идеална е неговата повърхност, толкова по-добро е отражението.
Но ако имаме работа с матови или груби повърхности, тогава лъчите се разпръскват произволно.
Огледалата могат да отразяват светлината. Това, което виждаме, всички отразени обекти, се дължи на лъчи, които са подобни на тези на слънцето. Ако няма светлина, тогава нищо не се вижда в огледалото. Когато светлинните лъчи падат върху обект или върху някое живо същество, те се отразяват и носят информация за обекта със себе си. По този начин отражението на човек в огледалото е представа за обект, образуван върху ретината на окото му и предаван на мозъка с всичките му характеристики (цвят, размер,отдалеченост и др.).
Видове огледални повърхности
Огледалата са плоски и сферични, които от своя страна могат да бъдат вдлъбнати и изпъкнали. Днес вече има интелигентни огледала: един вид медиен носител, предназначен да демонстрира целевата аудитория. Принципът на неговото действие е следният: когато човек се приближи, огледалото сякаш оживява и започва да показва видеото. И това видео не е избрано случайно. В огледалото е вградена система, която разпознава и обработва получения образ на човек. Тя бързо определя неговия пол, възраст, емоционално настроение. Така системата в огледалото избира демо, което потенциално може да заинтересува човек. Работи 85 пъти от 100! Но учените не спират дотук и искат да постигнат точност от 98%.
Сферични огледални повърхности
Каква е основата на работата на сферично огледало или, както го наричат още, извито - огледало с изпъкнали и вдлъбнати повърхности? Такива огледала се различават от обикновените огледала по това, че изкривяват изображението. Изпъкналите огледални повърхности позволяват да се виждат повече обекти от плоските. Но в същото време всички тези обекти изглеждат по-малки по размер. Такива огледала се монтират в автомобилите. Тогава водачът има възможност да види изображението както отляво, така и отдясно.
Вдлъбнато извито огледало фокусира полученото изображение. В този случай можете да видите отразения обект възможно най-подробно. Един прост пример: тези огледала често се използват при бръснене и в медицината. Изображение на обекта втакива огледала се сглобяват от изображения на много различни и отделни точки на този обект. За да изградите изображение на всеки обект във вдлъбнато огледало, ще бъде достатъчно да изградите изображение на крайните му две точки. Изображенията на други точки ще бъдат разположени между тях.
Прозрачен
Има друг вид огледала, които имат полупрозрачни повърхности. Те са подредени по такъв начин, че едната страна е като обикновено огледало, а другата е наполовина прозрачна. От тази прозрачна страна можете да наблюдавате гледката зад огледалото, а от нормалната страна не се вижда нищо освен отражението. Такива огледала често могат да се видят в криминалните филми, когато полицията разследва и разпитва заподозрения, а от друга страна го наблюдава или довежда свидетели за разпознаване, но така че да не се виждат.
Митът за безкрайността
Има поверието, че като създадете огледален коридор, можете да достигнете до безкрайността на светлинния лъч в огледалата. Суеверните хора, които вярват в гадаене, често използват този ритуал. Но науката отдавна е доказала, че това е невъзможно. Интересното е, че отражението на светлината от огледало никога не е пълно, 100%. Това изисква перфектна, 100% гладка повърхност. И може да бъде около 98-99% така. Винаги има някакви грешки. Ето защо момичетата, които гадаят в такива огледални коридори на свещ, рискуват най-много просто да влязат в определено психологическо състояние, което може да им се отрази негативно.
Ако поставите две огледала едно срещу друго и запалите свещ между тях, ще видите многосветлини, подредени в редица. Въпрос: Колко светлини можете да преброите? На пръв поглед това е безкрайно число. В крайна сметка изглежда, че тази серия няма край. Но ако направим определени математически изчисления, ще видим, че дори при огледала, които имат 99% отражение, след около 70 цикъла светлината ще стане наполовина по-слаба. След 140 отражения той ще отслабне с два пъти. Всеки път светлинните лъчи затъмняват и променят цвета си. Така ще дойде моментът, когато светлината ще изгасне напълно.
Значи безкрайността все още е възможна?
Безкрайно отражение на лъч от огледало е възможно само с абсолютно идеални огледала, поставени строго успоредно. Но възможно ли е да се постигне такава абсолютност, когато нищо в материалния свят не е абсолютно и идеално? Ако това е възможно, то само от гледна точка на религиозното съзнание, където абсолютното съвършенство е Бог, Създателят на всичко вездесъщо.
Поради липсата на идеална огледална повърхност и перфектния им паралелизъм един към друг, серия от отражения ще претърпи огъване и изображението ще изчезне, сякаш зад ъгъла. Ако вземем предвид и факта, че човек, който гледа това отражение, когато има две огледала и той също е свещ между тях, също няма да стои строго успоредно, тогава видимият ред от свещи ще изчезне зад рамката на огледалото доста бързо.
Многократно отражение
В училище учениците се учат да изграждат изображения на обект, използвайки законите на отражението. Според закона за отразяване на светлината в огледалото, обектът и неговият огледален образ са симетрични. Изучаване на конструкциятаизображения, използващи система от две или повече огледала, в резултат на това учениците получават ефекта на множество отражения.
Ако добавите второ под прав ъгъл към първото към едно плоско огледало, тогава ще се появят не две отражения в огледалото, а три (те обикновено са обозначени като S1, S2 и S3). Правилото работи: изображението, което се появява в едно огледало, се отразява във второто, след това това първо се отразява в друго и отново. Новият, S2, ще бъде отразен в първия, създавайки трето изображение. Всички отражения ще съвпадат.
Симетрия
Възниква въпросът: защо отраженията в огледалото са симетрични? Отговорът дава геометричната наука и в тясна връзка с психологията. Това, което е нагоре и надолу за нас, се обръща за огледалото. Огледалото сякаш обръща това, което е пред него. Но изненадващо, в крайна сметка подът, стените, таванът и всичко останало в отражението изглеждат същите като в действителност.
Как човек възприема отражението в огледалото?
Човек вижда през светлината. Неговите кванти (фотони) имат свойствата на вълни и частици. Въз основа на теорията за първичните и вторичните източници на светлина, фотоните на лъч светлина, падащ върху непрозрачен обект, се поглъщат от атоми на повърхността му. Възбудените атоми незабавно връщат енергията, която са поели. Вторичните фотони се излъчват равномерно във всички посоки. Грапавите и матови повърхности дават дифузно отражение.
Ако това е огледална повърхност (или подобна), тогавасветлинните частици са подредени, светлината показва вълнови характеристики. Вторичните вълни компенсират във всички посоки, освен че са подчинени на закона, според който ъгълът на падане е равен на ъгъла на отражение.
Изглежда, че фотоните отскачат еластично от огледалото. Траекториите им започват от обекти, сякаш се намират зад него. Именно тях вижда човешкото око, когато се гледа в огледалото. Светът зад огледалото е различен от истинския. За да прочетете текста там, трябва да започнете от дясно на ляво, а стрелките на часовника вървят в обратната посока. Двойникът в огледалото вдига лявата си ръка, докато стоящият пред огледалото вдига дясната си ръка.
Отраженията в огледалото ще бъдат различни за хората, които гледат в него по едно и също време, но на различни разстояния и в различни позиции.
Най-добрите огледала в древността са били тези, изработени от внимателно полирано сребро. Днес върху гърба на стъклото се нанася слой метал. Той е защитен от повреда с няколко слоя боя. Вместо сребро, за да се спестят пари, често се нанася слой алуминий (коефициентът на отражение е приблизително 90%). Човешкото око почти не забелязва разликата между сребърно покритие и алуминий.
