S největší pravděpodobností dnes není jediný dům, kde by nebylo zrcadlo. Stala se tak nedílnou součástí našich životů, že se bez ní člověk jen těžko obejde. Co je to za předmět, jak odráží obraz? A když postavíte dvě zrcadla proti sobě? Tento úžasný předmět se stal ústředním bodem mnoha pohádek. Známek je o něm dost. Co říká věda o zrcadle?
Trocha historie
Moderní zrcadla jsou většinou skla s povrchovou úpravou. Jako povlak se na zadní stranu skla nanese tenká kovová vrstva. Doslova před tisíci lety byly zrcadla pečlivě leštěné měděné nebo bronzové kotouče. Ne každý si ale mohl dovolit zrcadlo. Stojí to mnoho peněz. Proto byli chudí lidé nuceni zvážit svůj odraz ve vodě. A zrcadla, která ukazují člověka v plném růstu, jsou obecně relativně mladým vynálezem. Mupřibližně 400 let staré.
Zrcadloví lidé byli ještě více překvapeni, když viděli odraz zrcadla v zrcadle - obecně jim to připadalo jako něco magického. Obraz přece není pravdou, ale určitým jejím odrazem, jakousi iluzí. Ukazuje se, že můžeme současně vidět pravdu a iluzi. Není divu, že lidé tomuto předmětu připisovali mnoho magických vlastností a dokonce se ho báli.
Úplně první zrcadla byla vyrobena z platiny (překvapivě, kdysi se tento kov vůbec necenil), zlata nebo cínu. Vědci objevili zrcadla vyrobená již v době bronzové. Ale zrcadlo, které můžeme vidět dnes, začalo svou historii poté, co byli schopni zvládnout technologii foukání skla v Evropě.
Vědecký pohled
Z hlediska fyzikální vědy je odraz zrcadla v zrcadle znásobeným účinkem stejného odrazu. Čím více takových zrcadel je instalováno naproti sobě, tím větší je iluze plnosti se stejným obrazem. Tento efekt se často používá při zábavních jízdách. Například v Disney parku je takzvaná nekonečná hala. Tam byla proti sobě nastavena dvě zrcadla a tento efekt se opakoval ještě mnohokrát.
Výsledný odraz zrcadla v zrcadle, násobený relativně nekonečným počtem časů, se stal jednou z nejoblíbenějších jízd. Takové atrakce již dávno vstoupily do zábavního průmyslu. Počátkem 20. století se na mezinárodní výstavě v Paříži objevila atrakce zvaná Palác iluzí. Ontěšil velké oblibě. Principem jeho vzniku je odraz zrcadel v zrcadlech instalovaných za sebou o velikosti celé lidské výšky v obrovském pavilonu. Lidé měli dojem, že jsou v obrovském davu.
Zákon reflexe
Princip fungování jakéhokoli zrcadla je založen na zákonu šíření a odrazu světelných paprsků v prostoru. Tento zákon je v optice hlavní: úhel dopadu bude stejný (rovný) úhlu odrazu. Je to jako padající koule. Pokud je odhozen svisle dolů k podlaze, odrazí se také svisle nahoru. Pokud je vržen pod úhlem, odrazí se pod úhlem, který se rovná úhlu dopadu. Paprsky světla od povrchu se odrážejí stejným způsobem. Navíc čím je tento povrch hladší a hladší, tím ideálněji tento zákon funguje. Odraz v plochém zrcadle funguje podle tohoto zákona a čím ideálnější je jeho povrch, tím lepší je odraz.
Pokud ale máme co do činění s matnými nebo drsnými povrchy, pak se paprsky rozptylují náhodně.
Zrcadla mohou odrážet světlo. To, co vidíme, všechny odražené objekty, je způsobeno paprsky, které jsou podobné paprskům slunce. Pokud není světlo, pak v zrcadle není nic vidět. Když světelné paprsky dopadají na předmět nebo na jakoukoli živou bytost, odrážejí se a nesou s sebou informace o předmětu. Odraz člověka v zrcadle je tedy představou předmětu vytvořeného na sítnici jeho oka a přenášeného do mozku se všemi jeho vlastnostmi (barva, velikost,odlehlost atd.).
Typy zrcadlových povrchů
Zrcadla jsou plochá a kulovitá, která naopak mohou být konkávní a konvexní. Dnes již existují chytrá zrcadla: jakýsi mediální nosič určený k demonstraci cílového publika. Princip jeho fungování je následující: když se člověk přiblíží, zrcadlo jakoby ožije a začne ukazovat video. A toto video nebylo vybráno náhodou. V zrcadle je zabudován systém, který rozpoznává a zpracovává výsledný obraz člověka. Rychle určí jeho pohlaví, věk, emoční rozpoložení. Systém v zrcadle tedy vybere demo, které může člověka potenciálně zaujmout. Funguje to 85krát ze 100! Vědci tím ale nekončí a chtějí dosáhnout přesnosti 98 %.
Sférické zrcadlové plochy
Co je základem práce kulového zrcadla, nebo, jak se tomu také říká, zakřiveného - zrcadla s konvexními a konkávními plochami? Taková zrcadla se liší od běžných zrcadel tím, že zkreslují obraz. Konvexní zrcadlové plochy umožňují vidět více předmětů než ploché. Ale zároveň se všechny tyto objekty zdají menší. Taková zrcátka jsou instalována v autech. Poté má řidič možnost vidět obrázek vlevo i vpravo.
Konkávní zakřivené zrcadlo zaostří výsledný obraz. V tomto případě můžete vidět odražený objekt co nejpodrobněji. Jednoduchý příklad: tato zrcadla se často používají při holení a v lékařství. Obrázek předmětu vtaková zrcadla jsou sestavena z obrazů mnoha různých a samostatných bodů tohoto objektu. K vytvoření obrazu jakéhokoli předmětu v konkávním zrcadle bude stačit vytvořit obraz jeho extrémních dvou bodů. Mezi nimi budou umístěny obrázky dalších bodů.
Translucent
Existuje další druh zrcadel, která mají průsvitný povrch. Jsou uspořádány tak, že jedna strana je jako obyčejné zrcadlo a druhá je napůl průhledná. Z této průhledné strany můžete pozorovat pohled za zrcadlem a z normální strany není vidět nic kromě odrazu. Taková zrcadla lze často vidět v kriminálních filmech, kdy policie vyšetřuje a vyslýchá podezřelého a na druhé straně ho sleduje nebo přivádí svědky k identifikaci, ale tak, aby nebyli vidět.
Mýtus o nekonečnu
Předpokládá se, že vytvořením zrcadlové chodby můžete dosáhnout nekonečna světelného paprsku v zrcadlech. Pověrčiví lidé, kteří věří ve věštění, často používají tento rituál. Ale věda už dávno dokázala, že to není možné. Zajímavé je, že odraz světla od zrcadla není nikdy úplný, 100%. To vyžaduje dokonalý, 100% hladký povrch. A může to být tak 98-99%. Vždy se najdou nějaké chyby. Proto dívky, které v takových zrcadlených chodbách hádají při svíčkách, riskují nanejvýš jednoduše vstup do určitého psychického stavu, který je může negativně ovlivnit.
Když postavíte dvě zrcadla proti sobě a zapálíte mezi nimi svíčku, uvidíte mnohosvětla seřazená v řadě. Otázka: Kolik světel dokážete spočítat? Na první pohled je to nekonečné číslo. Koneckonců se zdá, že tato série nemá konce. Ale pokud provedeme určité matematické výpočty, uvidíme, že i u zrcadel, která mají 99% odraz, po asi 70 cyklech světlo zeslábne na polovinu. Po 140 odrazech zeslábne dvakrát. Pokaždé se paprsky světla ztlumí a změní barvu. Přijde tedy okamžik, kdy světlo úplně zhasne.
Je tedy nekonečno stále možné?
Nekonečný odraz paprsku od zrcadla je možný pouze s naprosto ideálními zrcadly umístěnými přísně rovnoběžně. Je však možné dosáhnout takové absolutnosti, když nic v hmotném světě není absolutní a ideální? Pokud je to možné, pak pouze z pohledu náboženského vědomí, kde absolutní dokonalostí je Bůh, Stvořitel všeho všudypřítomného.
Kvůli nedostatku ideálního zrcadlového povrchu a jejich dokonalé vzájemné rovnoběžnosti dojde k ohnutí řady odrazů a obraz zmizí, jako by za rohem. Vezmeme-li v úvahu i to, že člověk při pohledu na tento odraz, kdy jsou dvě zrcadla a zároveň je svíčkou mezi nimi, také nebude stát striktně rovnoběžně, pak viditelná řada svíček zmizí za rámem zrcadlo poměrně rychle.
Vícenásobný odraz
Ve škole se studenti učí vytvářet obrazy předmětu pomocí zákonů odrazu. Podle zákona odrazu světla v zrcadle jsou předmět a jeho zrcadlový obraz symetrické. Studium stavbyobrazy využívající systém dvou nebo více zrcadel, studenti získají efekt vícenásobných odrazů.
Pokud k jedinému plochému zrcadlu přidáte druhý v pravém úhlu k prvnímu, neobjeví se v zrcadle dva odrazy, ale tři (obvykle se označují S1, S2 a S3). Platí pravidlo: obraz, který se objeví v jednom zrcadle, se odráží v druhém, pak se tento první odráží v dalším a znovu. Nový, S2, se promítne do prvního a vytvoří třetí obrázek. Všechny odrazy se budou shodovat.
Symmetry
Vyvstává otázka: proč jsou odrazy v zrcadle symetrické? Odpověď dává geometrická věda a v úzkém spojení s psychologií. Co je pro nás nahoru a dolů, je obráceno pro zrcadlo. Zrcadlo jakoby převrací to, co je před ním. Ale překvapivě nakonec podlaha, stěny, strop a vše ostatní v odrazu vypadají stejně jako ve skutečnosti.
Jak člověk vnímá odraz v zrcadle?
Člověk vidí skrz světlo. Jeho kvanta (fotony) mají vlastnosti vlnění a částic. Na základě teorie primárních a sekundárních světelných zdrojů jsou fotony paprsku světla dopadající na neprůhledný předmět pohlcovány atomy na jeho povrchu. Vybuzené atomy okamžitě vrátí energii, kterou absorbovaly. Sekundární fotony jsou emitovány rovnoměrně ve všech směrech. Drsné a matné povrchy poskytují rozptýlený odraz.
Pokud se jedná o zrcadlový povrch (nebo podobný), pakčástice vyzařující světlo jsou uspořádané, světlo vykazuje vlnové charakteristiky. Sekundární vlny kompenzují ve všech směrech, navíc podléhají zákonu, že úhel dopadu je roven úhlu odrazu.
Zdá se, že se fotony pružně odrážejí od zrcadla. Jejich trajektorie začínají od objektů, jako by se nacházely za ním. Právě je vidí lidské oko při pohledu do zrcadla. Svět za zrcadlem je jiný než ten skutečný. Abyste si tam mohli přečíst text, musíte začít zprava doleva a ručičky hodin jdou opačným směrem. Dvojník v zrcadle zvedne levou ruku, zatímco osoba stojící před zrcadlem zvedne pravou ruku.
Odrazy v zrcadle se budou lišit pro lidi, kteří se do něj dívají ve stejnou dobu, ale v různých vzdálenostech a v různých pozicích.
Nejlepší zrcadla ve starověku byla ta, která byla vyrobena z pečlivě leštěného stříbra. Dnes se na zadní stranu skla nanáší vrstva kovu. Před poškozením je chráněn několika vrstvami laku. Místo stříbra se kvůli úsporám často nanáší vrstva hliníku (koeficient odrazu je přibližně 90 %). Lidské oko stěží zaznamená rozdíl mezi stříbrným povlakem a hliníkem.
