Geometrische optica is gebaseerd op het idee van rechtlijnige voortplanting van licht. De hoofdrol daarin wordt gespeeld door het concept van een lichtstraal. Bij golfoptica valt de lichtbundel samen met de richting van de normaal op het golffront, en bij corpusculaire optica met het traject van het deeltje. Bij een puntbron in een homogeen medium zijn de lichtstralen rechte lijnen die in alle richtingen uit de bron komen. Op de grensvlakken tussen homogene media kan de richting van de lichtstralen veranderen als gevolg van reflectie of breking, maar in elk van de media blijven ze recht. Ook wordt, in overeenstemming met de ervaring, aanvaard dat in dit geval de richting van de lichtstralen niet afhankelijk is van de intensiteit van het licht.
Reflectie.
Wanneer licht wordt gereflecteerd door een gepolijst vlak oppervlak, is de invalshoek (gemeten vanaf de normaal naar het oppervlak) gelijk aan de reflectiehoek (Figuur 1), waarbij de gereflecteerde straal, de normale straal en de invallende straal allemaal op één lijn liggen. in hetzelfde vlak. Als een lichtstraal op een vlakke spiegel valt, verandert bij reflectie de vorm van de straal niet; het verspreidt zich gewoon in een andere richting. Daarom kan men, wanneer men in een spiegel kijkt, een beeld zien van een lichtbron (of een verlicht voorwerp), en het beeld lijkt hetzelfde te zijn als het oorspronkelijke voorwerp, maar bevindt zich achter de spiegel op een afstand gelijk aan de afstand van het voorwerp naar de spiegel. De rechte lijn die door het puntobject en het beeld ervan loopt, staat loodrecht op de spiegel.
Meerdere reflectie.
Wanneer twee spiegels tegenover elkaar staan, wordt het beeld dat in de ene verschijnt, in de andere gereflecteerd en wordt een hele reeks beelden verkregen, waarvan het aantal afhangt van de relatieve positie van de spiegels. In het geval van twee parallelle spiegels, wanneer er een voorwerp tussen wordt geplaatst (Fig. 2, A), wordt een oneindige reeks beelden verkregen op een rechte lijn loodrecht op beide spiegels. Een deel van deze reeks is te zien als de spiegels ver genoeg uit elkaar staan om zicht vanaf de zijkant mogelijk te maken. Als twee vlakke spiegels een rechte hoek vormen, wordt elk van de twee primaire beelden gereflecteerd in de tweede spiegel, maar vallen de secundaire beelden samen, zodat het resultaat slechts drie beelden is (Fig. 2, B). Met kleinere hoeken tussen de spiegels kan een groter aantal afbeeldingen worden verkregen; ze bevinden zich allemaal op een cirkel die door het object gaat, met het middelpunt op een punt op de snijlijn van de spiegels. De beelden die door platte spiegels worden geproduceerd zijn altijd denkbeeldig; ze worden niet gevormd door echte lichtstralen en kunnen daarom niet op het scherm worden weergegeven.
Reflectie van gebogen oppervlakken.
Reflectie vanaf gebogen oppervlakken vindt plaats volgens dezelfde wetten als vanaf rechte oppervlakken, en de normaal op het reflectiepunt staat op dit punt loodrecht op het raakvlak. Het eenvoudigste, maar belangrijkste geval is reflectie van bolvormige oppervlakken. In dit geval vallen de normalen samen met de stralen. Er zijn hier twee opties:
1. Holle spiegels: licht valt van binnenuit op het oppervlak van een bol. Wanneer een bundel evenwijdige stralen op een holle spiegel valt (fig. 3, A), kruisen de gereflecteerde stralen elkaar op een punt dat zich op de helft van de afstand tussen de spiegel en het krommingsmiddelpunt bevindt. Dit punt wordt het brandpunt van de spiegel genoemd en de afstand tussen de spiegel en dit punt is de brandpuntsafstand. Afstand S van object tot spiegel, afstand Sў van spiegel tot beeld en brandpuntsafstand F gerelateerd aan de formule
1/F = (1/S) + (1/Sў ),
waarbij alle grootheden als positief moeten worden beschouwd als ze links van de spiegel worden gemeten, zoals in Fig. 4, A. Wanneer een object zich op een afstand bevindt die groter is dan de brandpuntsafstand, wordt een waarheidsgetrouw beeld gevormd, maar wanneer de afstand groter is S minder dan brandpuntsafstand, beeldafstand Sў wordt negatief. In dit geval wordt het beeld achter de spiegel gevormd en is het virtueel.
2. Bolle spiegels: licht valt van buitenaf op het oppervlak van een bol. In dit geval wordt na reflectie door de spiegel altijd een divergerende stralenbundel verkregen (Fig. 3, B), en het beeld dat achter de spiegel wordt gevormd, is altijd virtueel. Met dezelfde formule kan de positie van de beelden worden bepaald, waarbij de brandpuntsafstand met een minteken erin wordt opgenomen.
In afb. 4, A er wordt een concave spiegel getoond. Links een object met een hoogte van H. De straal van de bolvormige spiegel is R en de brandpuntsafstand f = R/2. In dit voorbeeld de afstand S van spiegel naar object meer R. Het beeld kan grafisch worden geconstrueerd als we er vanuit een oneindig groot aantal lichtstralen rekening mee houden dat er drie uit de bovenkant van het object komen. Een straal evenwijdig aan de optische hoofdas zal na reflectie door de spiegel door het brandpunt gaan. De tweede straal die het midden van de spiegel raakt, wordt zodanig gereflecteerd dat de invallende en gereflecteerde stralen gelijke hoeken vormen met de hoofdas. Het snijpunt van deze gereflecteerde stralen geeft een beeld van het bovenste punt van het object, en een volledig beeld van het object kan worden verkregen als vanaf dit punt een loodlijn wordt verlaagd. Hў naar de optische hoofdas. Ter controle kun je de loop van de derde straal volgen, die door het krommingsmiddelpunt van de spiegel gaat en er via hetzelfde pad van terugkaatst. Zoals uit de figuur blijkt, zal deze ook door het snijpunt van de eerste twee gereflecteerde stralen gaan. Het beeld zal in dit geval reëel zijn (het wordt gevormd door echte lichtstralen), omgekeerd en verkleind.
Dezelfde spiegel wordt getoond in Fig. 4, B, maar de afstand tot het object is kleiner dan de brandpuntsafstand. In dit geval vormen de stralen na reflectie een divergerende bundel en kruisen hun voortzettingen elkaar op een punt dat kan worden beschouwd als de bron waaruit de gehele bundel tevoorschijn komt. Het beeld zal virtueel, vergroot en rechtopstaand zijn. Het geval gepresenteerd in Fig. 4, B, komt overeen met een holle scheerspiegel als het object (gezicht) zich binnen de brandpuntsafstand bevindt.
Breking.
Wanneer licht door het grensvlak tussen twee transparante media, zoals lucht en glas, gaat, is de brekingshoek (tussen de straal in het tweede medium en de normaal) kleiner dan de invalshoek (tussen de invallende straal en dezelfde normaal) als het licht van de lucht naar het glas gaat (fig. 5), en groter dan de invalshoek als het licht van het glas naar de lucht gaat. Breking gehoorzaamt aan de wet van Snell, volgens welke de invallende en gebroken stralen en de normaal getrokken door het punt waarop het licht de grens van de media snijdt in hetzelfde vlak liggen, en de invalshoek i en brekingshoek R, gemeten vanaf de normaal, zijn gerelateerd door de relatie N= zonde i/zonde R, Waar N– de relatieve brekingsindex van de media, gelijk aan de verhouding van de lichtsnelheden in deze twee media (de lichtsnelheid in glas is lager dan in lucht).
Als licht door een vlak-parallelle glasplaat gaat, is de uittredende straal evenwijdig aan de invallende straal, aangezien deze dubbele breking symmetrisch is. Als het licht niet loodrecht op de plaat valt, zal de uittredende bundel ten opzichte van de invallende bundel worden verplaatst over een afstand die afhankelijk is van de invalshoek, de dikte van de plaat en de brekingsindex. Als een lichtstraal door een prisma gaat (figuur 6), verandert de richting van de uittredende straal. Bovendien is de brekingsindex van glas niet hetzelfde voor verschillende golflengten: deze is hoger voor violet licht dan voor rood licht. Wanneer wit licht door een prisma gaat, worden de kleurcomponenten daarom in verschillende mate afgebogen, waardoor ze uiteenvallen in een spectrum. Rood licht wijkt het minst af, gevolgd door oranje, geel, groen, cyaan, indigo en tenslotte violet. De afhankelijkheid van de brekingsindex van de golflengte van de straling wordt dispersie genoemd. Dispersie is, net als de brekingsindex, sterk afhankelijk van de eigenschappen van het materiaal. Hoekafwijking D(Fig. 6) is minimaal wanneer de straal symmetrisch door het prisma beweegt, wanneer de invalshoek van de straal bij de ingang van het prisma gelijk is aan de hoek waaronder deze straal het prisma verlaat. Deze hoek wordt de hoek met minimale afwijking genoemd. Voor een prisma met een brekingshoek A(apexhoek) en relatieve brekingsindex N de verhouding is geldig N= zonde[( A + D)/2]zonde( A/2), die de hoek met minimale afwijking bepaalt.
Kritieke hoek.
Wanneer een lichtstraal van een optisch dichter medium, zoals glas, naar een minder dicht medium, zoals lucht, gaat, is de brekingshoek groter dan de invalshoek (Fig. 7). Bij een bepaalde waarde van de invalshoek, die kritisch wordt genoemd, zal de gebroken straal langs het grensvlak glijden en nog steeds in het tweede medium achterblijven. Wanneer de invalshoek de kritische hoek overschrijdt, zal er geen gebroken straal meer zijn en zal het licht volledig teruggekaatst worden naar het eerste medium. Dit fenomeen wordt totale interne reflectie genoemd. Omdat bij een invalshoek gelijk aan de kritische hoek de brekingshoek gelijk is aan 90° (sin R= 1), kritische hoek C, waar de totale interne reflectie begint, wordt gegeven door de relatie zonde C = 1/N, Waar N– relatieve brekingsindex.
Lenzen.
Wanneer breking optreedt op gebogen oppervlakken, is de wet van Snellius ook van toepassing, evenals de wet van reflectie. Nogmaals, het belangrijkste geval is het geval van breking op een bolvormig oppervlak. Laten we eens kijken naar afb. 8, A. De rechte lijn die door de top van het bolvormige segment en het krommingsmiddelpunt wordt getrokken, wordt de hoofdas genoemd. Een lichtstraal die langs de hoofdas beweegt, valt langs de normaal op het glas en passeert daarom zonder van richting te veranderen, maar andere stralen evenwijdig daaraan vallen op het oppervlak onder verschillende hoeken ten opzichte van de normaal, en nemen toe met de afstand tot de hoofdas. Daarom zal de breking groter zijn voor verre stralen, maar alle stralen van een dergelijke parallelle straal die evenwijdig aan de hoofdas loopt, zullen deze snijden op een punt dat het hoofdfocus wordt genoemd. De afstand vanaf dit punt tot de bovenkant van het oppervlak wordt de brandpuntsafstand genoemd. Als een straal van dezelfde parallelle stralen op een hol oppervlak valt, wordt de straal na breking divergerend en kruisen de verlengingen van deze stralen elkaar op een punt dat het denkbeeldige brandpunt wordt genoemd (Fig. 8, B). De afstand van dit punt tot het hoekpunt wordt ook wel de brandpuntsafstand genoemd, maar krijgt een minteken toegewezen.
Een lichaam van glas of ander optisch materiaal dat wordt begrensd door twee oppervlakken waarvan de kromtestralen en brandpuntsafstanden groot zijn in verhouding tot andere afmetingen, wordt een dunne lens genoemd. Van de zes lenzen getoond in Fig. 9, de eerste drie verzamelen zich en de overige drie verspreiden zich. De brandpuntsafstand van een dunne lens kan worden berekend als de kromtestralen en de brekingsindex van het materiaal bekend zijn. De bijbehorende formule is
Waar R 1 en R 2 – kromtestralen van oppervlakken, die in het geval van een biconvexe lens (Fig. 10) als positief worden beschouwd, en in het geval van een biconcave lens – negatief.
De beeldpositie voor een bepaald object kan worden berekend met behulp van een eenvoudige formule, waarbij rekening wordt gehouden met enkele conventies getoond in Fig. 10. Het object wordt links van de lens geplaatst en het midden ervan wordt beschouwd als de oorsprong van waaruit alle afstanden langs de hoofdas worden gemeten. Het gebied links van de lens wordt objectruimte genoemd en het gebied rechts wordt beeldruimte genoemd. In dit geval worden de afstand tot het object in de objectruimte en de afstand tot het beeld in de beeldruimte als positief beschouwd. Alle afstanden getoond in Fig. 10, positief.
In dit geval, als F- brandpuntsafstand, S is de afstand tot het object, en Sў – afstand tot het beeld, de formule voor de dunne lens wordt in de vorm geschreven
1/F = (1/S) + (1/Sў )
De formule is ook van toepassing op concave lenzen, als we de brandpuntsafstand als negatief beschouwen. Merk op dat aangezien lichtstralen omkeerbaar zijn (dat wil zeggen dat ze hetzelfde pad zullen volgen als hun richting wordt omgekeerd), het object en het beeld kunnen worden verwisseld, op voorwaarde dat het beeld geldig is. Paren van dergelijke punten worden conjugaatpunten van het systeem genoemd.
Geleid door afb. 10 is het ook mogelijk een afbeelding te construeren van punten die zich buiten de hoofdas bevinden. Een plat voorwerp loodrecht op de as zal ook overeenkomen met een plat beeld loodrecht op de as, op voorwaarde dat de afmetingen van het object klein zijn in vergelijking met de brandpuntsafstand. Stralen die door het midden van de lens gaan, worden niet afgebogen, en stralen evenwijdig aan de hoofdas snijden elkaar in het brandpunt dat op deze as ligt. Voorwerp in afb. 10 wordt weergegeven door een pijl H links. Het beeld van het bovenste punt van het object bevindt zich op het snijpunt van vele stralen die eruit komen, waarvan het voldoende is om er twee te kiezen: een straal evenwijdig aan de hoofdas, die vervolgens door het brandpunt gaat, en een straal die passeert door het midden van de lens, die niet van richting verandert wanneer hij door de lens gaat. Nadat we aldus het bovenste punt van het beeld hebben verkregen, volstaat het om de loodlijn op de hoofdas te verlagen om het volledige beeld te verkrijgen, waarvan de hoogte wordt aangegeven met Hў. In het geval getoond in Fig. 10 hebben we een reëel, omgekeerd en verkleind beeld. Uit de gelijkenisrelaties van driehoeken is het gemakkelijk om de relatie te vinden M afbeeldingshoogte tot objecthoogte, dit wordt vergroting genoemd:
M = Hў / H = Sў / S.
Lenscombinaties.
Wanneer we het hebben over een systeem van meerdere lenzen, wordt de positie van het uiteindelijke beeld bepaald door achtereenvolgens op elke lens een ons bekende formule toe te passen, rekening houdend met tekens. Een dergelijk systeem kan worden vervangen door een enkele lens met een “equivalente” brandpuntsafstand. In het geval van twee op afstand van elkaar A eenvoudige lenzen met een gemeenschappelijke hoofdas en brandpuntsafstanden F 1 en F 2 equivalente brandpuntsafstand F wordt gegeven door de formule
Als beide lenzen worden gecombineerd, d.w.z. denk dat A® 0, dan krijgen we het omgekeerde van de brandpuntsafstand (rekening houdend met het teken) wordt optisch vermogen genoemd. Als de brandpuntsafstand in meters wordt gemeten, wordt het overeenkomstige optische vermogen uitgedrukt in dioptrie. Zoals duidelijk blijkt uit de laatste formule is het optische vermogen van een systeem van dicht bij elkaar geplaatste dunne lenzen gelijk aan de som van de optische krachten van individuele lenzen.
Dikke lens.
Het geval van een lens of lenssysteem waarvan de dikte vergelijkbaar is met de brandpuntsafstand is behoorlijk complex, vereist omslachtige berekeningen en wordt hier buiten beschouwing gelaten.
Lensfouten.
Wanneer licht van een puntbron door een lens gaat, kruisen niet alle stralen elkaar in één enkel punt: het brandpunt. Sommige stralen worden in verschillende mate afgebogen, afhankelijk van het type lens. Dergelijke afwijkingen, aberraties genoemd, zijn te wijten aan verschillende redenen. Een van de belangrijkste is chromatische aberratie. Dit komt door de verspreiding van het lensmateriaal. De brandpuntsafstand van een lens wordt bepaald door de brekingsindex ervan, en de afhankelijkheid ervan van de golflengte van invallend licht heeft tot gevolg dat elke kleurcomponent van wit licht zijn eigen focus heeft op verschillende punten op de hoofdas, zoals weergegeven in figuur 2. 11. Er zijn twee soorten chromatische aberratie: longitudinaal - wanneer de brandpunten van rood naar violet langs de hoofdas zijn verdeeld, zoals in Fig. 11, en transversaal - wanneer de vergroting verandert afhankelijk van de golflengte en er gekleurde contouren op de afbeelding verschijnen. Correctie van chromatische aberratie wordt bereikt door twee of meer lenzen te gebruiken die zijn gemaakt van verschillende glazen met verschillende soorten dispersie. Het eenvoudigste voorbeeld is een telelens. Het bestaat uit twee lenzen: een convergerende lens van kroon en een diffuse lens van vuursteen, waarvan de spreiding veel groter is. De spreiding van de convergerende lens wordt dus gecompenseerd door de spreiding van de zwakkere divergerende lens. Het resultaat is een verzamelsysteem dat achromat wordt genoemd. In deze combinatie wordt chromatische aberratie gecorrigeerd voor slechts twee golflengten, en blijft er nog steeds een kleine kleuring over, het secundaire spectrum genoemd.
Geometrische afwijkingen.
De bovenstaande formules voor dunne lenzen zijn strikt genomen de eerste benadering, hoewel zeer bevredigend voor praktische behoeften, wanneer de stralen in het systeem dichtbij de as passeren. Een meer gedetailleerde analyse leidt tot de zogenaamde derde-orde-theorie, die rekening houdt met vijf verschillende soorten aberraties voor monochromatisch licht. De eerste is bolvormig, wanneer de stralen die het verst van de as verwijderd zijn elkaar kruisen nadat ze de lens dichterbij zijn gepasseerd dan de stralen die zich het dichtst bij de as bevinden (Fig. 12). Correctie van deze aberratie wordt bereikt door gebruik te maken van systemen met meerdere lenzen met lenzen met verschillende stralen. Het tweede type aberratie is coma, dat optreedt wanneer de stralen een kleine hoek vormen met de as. Het verschil in brandpuntsafstanden voor bundelstralen die door verschillende zones van de lens gaan, bepaalt de verschillende transversale vergrotingen (Fig. 13). Daarom krijgt het beeld van een puntbron het uiterlijk van de staart van een komeet als gevolg van beelden die zijn verschoven van de focus, gevormd door de perifere zones van de lens.
Het derde type aberratie, ook gerelateerd aan het beeld van punten die verschoven zijn ten opzichte van de as, is astigmatisme. Stralen vanaf een punt dat op de lens in verschillende vlakken invalt en door de as van het systeem gaat, vormen beelden op verschillende afstanden van het midden van de lens. Het beeld van een punt wordt verkregen in de vorm van een horizontaal segment, of in de vorm van een verticaal segment, of in de vorm van een elliptische vlek, afhankelijk van de afstand tot de lens.
Zelfs als de drie beschouwde aberraties worden gecorrigeerd, zullen de kromming van het beeldvlak en de vervorming blijven bestaan. Kromming van het beeldvlak is bij fotografie zeer ongewenst, omdat het oppervlak van de fotografische film vlak moet zijn. Vervorming vervormt de vorm van een object. De twee belangrijkste typen vervorming, kussenvormig en tonvormig, worden getoond in figuur 2. 14, waar het object een vierkant is. Een kleine vervorming is bij de meeste lenssystemen acceptabel, maar bij luchtfotografielenzen uiterst ongewenst.
Formules voor verschillende soorten afwijkingen zijn te complex voor een volledige berekening van aberratievrije systemen, hoewel ze het mogelijk maken om in individuele gevallen benaderende schattingen te maken. Ze moeten worden aangevuld met een numerieke berekening van het pad van de stralen in elk specifiek systeem.
GOLF OPTICA
Golfoptica houdt zich bezig met optische verschijnselen die worden veroorzaakt door de golfeigenschappen van licht.
Golfeigenschappen.
De golftheorie van licht in zijn meest complete en rigoureuze vorm is gebaseerd op de vergelijkingen van Maxwell, dit zijn partiële differentiaalvergelijkingen die zijn afgeleid van de fundamentele wetten van het elektromagnetisme. Daarin wordt licht beschouwd als een elektromagnetische golf, waarvan de elektrische en magnetische componenten van het veld oscilleren in onderling loodrechte richtingen en loodrecht op de voortplantingsrichting van de golf. Gelukkig is in de meeste gevallen een vereenvoudigde theorie gebaseerd op het principe van Huygens voldoende om de golfeigenschappen van licht te beschrijven. Volgens dit principe kan elk punt op een bepaald golffront worden beschouwd als een bron van sferische golven, en de omhullende van al dergelijke sferische golven produceert een nieuw golffront.
Interferentie.
Interferentie werd voor het eerst aangetoond in 1801 door T. Jung in een experiment, waarvan het diagram wordt weergegeven in Fig. 15. Voor de lichtbron wordt een spleet geplaatst en op enige afstand daarvan bevinden zich nog twee spleten, symmetrisch geplaatst. Op een nog verder weg geplaatst scherm zijn afwisselend lichte en donkere strepen te zien. Het voorkomen ervan wordt als volgt verklaard. Spleten S 1 en S 2 waarop licht uit de spleet valt S spelen de rol van twee nieuwe bronnen die licht uitstralen in alle richtingen. Of een bepaald punt op het scherm licht of donker zal zijn, hangt af van de fase waarin lichtgolven uit de spleten op dit punt arriveren S 1 en S 2. Bij het punt P 0 De padlengtes van beide spleten zijn hetzelfde, dus de golven komen uit S 1 en S 2 komen in fase, hun amplitudes tellen op en de lichtintensiteit zal hier maximaal zijn. Als we vanaf dit punt omhoog of omlaag gaan naar een zodanige afstand dat het verschil in het pad van de stralen ontstaat S 1 en S 2 gelijk is aan de helft van de golflengte, dan zal het maximum van de ene golf het minimum van de andere overlappen en het resultaat zal duisternis zijn (punt P 1). Als we verder to the point gaan P 2, waar het padverschil een hele golflengte bedraagt, zal op dit punt opnieuw de maximale intensiteit worden waargenomen, enz. De superpositie van golven die leiden tot afwisselende maxima en minima van intensiteit wordt interferentie genoemd. Wanneer de amplitudes worden opgeteld, wordt de interferentie versterkend (constructief) genoemd, en wanneer ze worden afgetrokken wordt deze verzwakking (destructief) genoemd.
In het beschouwde experiment wordt, wanneer licht zich achter de spleten voortplant, ook de diffractie ervan waargenomen ( zie hieronder). Maar interferentie kan ook ‘in zijn pure vorm’ worden waargenomen in het experiment met Lloyd’s spiegel. Het scherm wordt haaks op de spiegel geplaatst, zodat het er contact mee maakt. Een afgelegen puntlichtbron, gelegen op een kleine afstand van het spiegelvlak, verlicht een deel van het scherm met zowel directe stralen als stralen die door de spiegel worden gereflecteerd. Er ontstaat exact hetzelfde interferentiepatroon als bij het dubbelspletenexperiment. Je zou verwachten dat er op de kruising van de spiegel en het scherm een eerste lichtstreep zou zitten. Maar sindsdien vindt er bij weerkaatsing door de spiegel een faseverschuiving plaats P(wat overeenkomt met een padverschil van een halve golf), de eerste is eigenlijk de donkere streep.
Houd er rekening mee dat lichtinterferentie alleen onder bepaalde omstandigheden kan worden waargenomen. Feit is dat een gewone lichtstraal bestaat uit lichtgolven die worden uitgezonden door een groot aantal atomen. De faserelaties tussen individuele golven veranderen voortdurend willekeurig, en bij elke lichtbron op zijn eigen manier. Met andere woorden: het licht van twee onafhankelijke bronnen is niet coherent. Daarom is het met twee bundels onmogelijk een interferentiepatroon te verkrijgen, tenzij ze van dezelfde bron afkomstig zijn.
Het fenomeen interferentie speelt een belangrijke rol in ons leven. De meest stabiele lengtestandaarden zijn gebaseerd op de golflengte van sommige monochromatische lichtbronnen, en worden vergeleken met de werkstandaarden van de meter enz., met behulp van interferentiemethoden. Een dergelijke vergelijking kan worden gemaakt met behulp van een Michelson-interferometer - een optisch apparaat, waarvan het diagram wordt getoond in Fig. 16.
Doorschijnende spiegel D verdeelt het licht van een uitgebreide monochromatische bron S in twee bundels, waarvan er één wordt gereflecteerd door een vaste spiegel M 1, en de andere vanuit de spiegel M 2, bewegend op een precisie-micrometrische schuif evenwijdig aan zichzelf. Delen van de terugkerende balken worden onder de plaat gecombineerd D en geven een interferentiepatroon in het gezichtsveld van de waarnemer E. Het interferentiepatroon kan worden gefotografeerd. Meestal wordt een compensatieplaat aan het circuit toegevoegd Dў, waardoor de paden die door beide bundels in het glas worden afgelegd identiek worden en het padverschil alleen wordt bepaald door de positie van de spiegel M 2. Als de spiegels zo worden afgesteld dat hun beelden strikt evenwijdig zijn, verschijnt er een systeem van interferentieringen. Het verschil in het pad van de twee bundels is gelijk aan tweemaal het verschil in de afstanden van elk van de spiegels tot de plaat D. Waar het padverschil nul is, zal er een maximum zijn voor elke golflengte, en in het geval van wit licht krijgen we een wit ("achromatisch") uniform verlicht veld - een rand van de nulde orde. Om dit waar te nemen, is een compensatieplaat vereist Dў, waardoor de invloed van dispersie in glas wordt geëlimineerd. Terwijl de beweegbare spiegel beweegt, produceert de superpositie van strepen voor verschillende golflengten gekleurde ringen die zich vermengen tot wit licht met een padverschil van een paar honderdsten van een millimeter.
Onder monochromatische verlichting, waarbij de bewegende spiegel langzaam beweegt, zullen we destructieve interferentie waarnemen wanneer de beweging een kwart van de golflengte bedraagt. En bij nog een kwartier verhuizen wordt het maximum weer in acht genomen. Naarmate de spiegel verder beweegt, zullen er steeds meer ringen verschijnen, maar de voorwaarde voor een maximum in het midden van het beeld zal nog steeds de gelijkheid zijn
2D = Nl,
Waar D– verplaatsing van de beweegbare spiegel, N is een geheel getal, en l– golflengte. Afstanden kunnen dus nauwkeurig worden vergeleken met golflengten door eenvoudigweg het aantal interferentieranden te tellen dat in het gezichtsveld verschijnt: elke nieuwe rand komt overeen met een beweging van l/2. In de praktijk is het bij grote padverschillen onmogelijk om een duidelijk interferentiepatroon te verkrijgen, aangezien echte monochromatische bronnen licht produceren, zij het in een smal maar eindig golflengtebereik. Naarmate het padverschil toeneemt, overlappen de interferentieranden die overeenkomen met verschillende golflengten elkaar uiteindelijk zo veel dat het contrast van het interferentiepatroon onvoldoende is voor observatie. Sommige golflengten in het spectrum van cadmiumdamp zijn sterk monochromatisch, zodat zelfs bij padverschillen in de orde van 10 cm een interferentiepatroon ontstaat en de scherpste rode lijn wordt gebruikt om de meterstandaard te bepalen. De emissie van individuele kwikisotopen, geproduceerd in kleine hoeveelheden bij versnellers of in een kernreactor, wordt gekenmerkt door een nog grotere monochromaticiteit en hoge lijnintensiteit.
Interferentie in dunne films of in de opening tussen glasplaten is ook belangrijk. Beschouw twee glasplaten heel dicht bij elkaar, verlicht door monochromatisch licht. Het licht zal door beide oppervlakken worden gereflecteerd, maar het pad van een van de stralen (gereflecteerd door de verre plaat) zal iets langer zijn. Daarom zullen twee gereflecteerde bundels een interferentiepatroon geven. Als de opening tussen de platen de vorm heeft van een wig, wordt in het gereflecteerde licht een interferentiepatroon waargenomen in de vorm van strepen (van gelijke dikte), en komt de afstand tussen aangrenzende lichtstrepen overeen met een verandering in de dikte van de wig met de helft van de golflengte. Bij oneffen oppervlakken worden contouren van gelijke dikte waargenomen, die het oppervlaktereliëf karakteriseren. Als de platen dicht tegen elkaar worden gedrukt, is het bij wit licht mogelijk een kleurinterferentiepatroon te verkrijgen, dat echter moeilijker te interpreteren is. Dergelijke interferentiepatronen maken zeer nauwkeurige vergelijkingen van optische oppervlakken mogelijk, bijvoorbeeld voor het bewaken van de oppervlakken van lenzen tijdens de vervaardiging ervan.
Diffractie.
Wanneer de golffronten van een lichtbundel worden begrensd, bijvoorbeeld door een diafragma of de rand van een ondoorzichtig scherm, dringen de golven gedeeltelijk door in het gebied van de geometrische schaduw. Daarom is de schaduw niet scherp, zoals het zou moeten zijn bij de rechtlijnige voortplanting van licht, maar wazig. Deze afbuiging van licht rond obstakels is een eigenschap die alle golven gemeen hebben en wordt diffractie genoemd. Er zijn twee soorten diffractie: Fraunhofer-diffractie, wanneer de bron en het scherm oneindig ver van elkaar verwijderd zijn, en Fresnel-diffractie, wanneer ze zich op een eindige afstand van elkaar bevinden. Een voorbeeld van Fraunhofer-diffractie is diffractie met één spleet (Fig. 17). Licht van de bron (spleet Sў ) valt op de scheur S en gaat naar het scherm P. Als je de bron en het scherm op de brandpunten van de lenzen plaatst L 1 en L 2, dan komt dit overeen met hun verwijdering tot in het oneindige. Als de gaten S En S Als u het vervangt door gaten, zal het diffractiepatroon eruit zien als concentrische ringen in plaats van strepen, maar de verdeling van het licht langs de diameter zal vergelijkbaar zijn. De grootte van het diffractiepatroon hangt af van de breedte van de spleet of de diameter van het gat: hoe groter ze zijn, hoe kleiner de grootte van het patroon. Diffractie bepaalt de resolutie van zowel de telescoop als de microscoop. Laten we aannemen dat er twee puntbronnen zijn, die elk hun eigen diffractiepatroon op het scherm produceren. Wanneer bronnen dicht bij elkaar zijn, overlappen de twee diffractiepatronen elkaar. In dit geval zijn er, afhankelijk van de mate van overlap, in deze afbeelding twee afzonderlijke punten te onderscheiden. Als het midden van een van de diffractiepatronen in het midden van de eerste donkere ring van de andere valt, worden ze als onderscheidbaar beschouwd. Met behulp van dit criterium kunt u de maximaal mogelijke (beperkt door de golfeigenschappen van licht) resolutie van de telescoop vinden, die hoger is naarmate de diameter van de hoofdspiegel groter is.
Van de diffractieapparaten is het diffractierooster het belangrijkste. In de regel is het een glasplaat met een groot aantal evenwijdige, op gelijke afstanden gelegen streken gemaakt met een cutter. (Een metalen diffractierooster wordt een reflecterend rooster genoemd.) Een parallelle lichtbundel gecreëerd door een lens wordt op een transparant diffractierooster gericht (Fig. 18). De opkomende evenwijdige afgebogen bundels worden met behulp van een andere lens op het scherm gefocust. (Er zijn geen lenzen nodig als het diffractierooster is gemaakt in de vorm van een concave spiegel.) Het rooster splitst het licht in bundels die zich zowel in de voorwaartse richting ( Q= 0), en onder verschillende hoeken Q afhankelijk van de roosterperiode D en golflengte l Sveta. De voorkant van een vlakke invallende monochromatische golf, gedeeld door roosterspleten, binnen elke spleet, kan, in overeenstemming met het principe van Huygens, als een onafhankelijke bron worden beschouwd. Er kan interferentie optreden tussen de golven die uit deze nieuwe bronnen komen, en die zullen versterken als het verschil in hun paden gelijk is aan een geheel veelvoud van de golflengte. Het slagverschil, zoals duidelijk blijkt uit Fig. 18, gelijk D zonde Q, en daarom worden de richtingen waarin de maxima zullen worden waargenomen bepaald door de voorwaarde
Nl = D zonde Q,
Waar N= 0, 1, 2, 3, enz. Gebeurt N= 0 komt overeen met een centrale, niet-afgebogen straal van de nulde orde. Met een groot aantal slagen verschijnen een aantal duidelijke afbeeldingen van de bron, overeenkomend met verschillende orden - verschillende waarden N. Als wit licht op het rooster valt, wordt het opgesplitst in een spectrum, maar spectra van hogere orde kunnen elkaar overlappen. Diffractieroosters worden veel gebruikt voor spectrale analyse. De beste roosters zijn in de orde van 10 cm of meer, en het totale aantal lijnen kan de 100.000 overschrijden.
Fresnel-diffractie.
Fresnel bestudeerde diffractie door het golffront van een invallende golf in zones te verdelen, zodat de afstanden van twee aangrenzende zones tot het beschouwde schermpunt met de helft van de golflengte verschilden. Hij ontdekte dat als de gaten en diafragma's niet erg klein zijn, diffractieverschijnselen alleen aan de randen van de bundel worden waargenomen.
Polarisatie.
Zoals reeds vermeld is licht elektromagnetische straling waarbij de vectoren van elektrische veldsterkte en magnetische veldsterkte loodrecht op elkaar staan en op de voortplantingsrichting van de golf. Dus naast zijn richting wordt de lichtbundel gekenmerkt door nog een parameter: het vlak waarin de elektrische (of magnetische) component van het veld oscilleert. Als de oscillaties van de elektrische veldsterktevector in een lichtstraal plaatsvinden in een specifiek vlak (en de magnetische veldsterktevector - in een vlak loodrecht daarop), dan wordt gezegd dat het licht vlakgepolariseerd is; vector-oscillatievlak E De elektrische veldsterkte wordt het polarisatievlak genoemd. Vector-oscillaties E in het geval van natuurlijk licht worden alle mogelijke oriëntaties genomen, aangezien het licht van echte bronnen bestaat uit licht dat willekeurig wordt uitgezonden door een groot aantal atomen zonder enige voorkeursoriëntatie. Dergelijk ongepolariseerd licht kan worden ontleed in twee onderling loodrechte componenten van gelijke intensiteit. Gedeeltelijk gepolariseerd licht is ook mogelijk, waarbij de verhoudingen van de componenten ongelijk zijn. In dit geval wordt de mate van polarisatie gedefinieerd als de verhouding van de fractie gepolariseerd licht tot de totale intensiteit.
Er zijn twee andere soorten polarisatie: circulair en elliptisch. In het eerste geval de vector E oscilleert niet in een vast vlak, maar beschrijft een volledige cirkel terwijl licht een afstand van één golflengte aflegt; de grootte van de vector blijft constant. Elliptische polarisatie is vergelijkbaar met circulaire polarisatie, maar alleen in dit geval het einde van de vector E beschrijft geen cirkel, maar een ellips. In elk van deze gevallen, afhankelijk van in welke richting de vector draait E Wanneer een golf zich voortplant, is rechts- en linkspolarisatie mogelijk. Ongepolariseerd licht kan in principe worden gesplitst in twee circulair gepolariseerde bundels in tegengestelde richtingen.
Wanneer licht wordt gereflecteerd door het oppervlak van een diëlektricum, zoals glas, zijn zowel de gereflecteerde als de gebroken stralen gedeeltelijk gepolariseerd. Bij een bepaalde invalshoek, de Brewster-hoek genoemd, wordt het gereflecteerde licht volledig gepolariseerd. In de gereflecteerde straal de vector E evenwijdig aan het reflecterende oppervlak. In dit geval staan de gereflecteerde en gebroken straal onderling loodrecht en is de Brewster-hoek gerelateerd aan de brekingsindex N verhouding tg Q = N. Voor glas Q» 57°.
Dubbele breking.
Wanneer licht in sommige kristallen, zoals kwarts of calciet, wordt gebroken, wordt het in twee bundels verdeeld, waarvan er één de gebruikelijke brekingswet volgt en gewoon wordt genoemd, en de andere op een andere manier wordt gebroken en een buitengewone straal wordt genoemd. Beide bundels blijken in onderling loodrechte richtingen vlakgepolariseerd te zijn. In kwarts- en calcietkristallen is er ook een richting, de optische as genaamd, waarin er geen dubbele breking is. Dit betekent dat wanneer licht zich langs de optische as voortplant, de snelheid ervan niet afhankelijk is van de oriëntatie van de intensiteitsvector E elektrisch veld in een lichtgolf. Dienovereenkomstig, de brekingsindex N hangt niet af van de oriëntatie van het polarisatievlak. Dergelijke kristallen worden uniaxiaal genoemd. In andere richtingen plant een van de stralen - de gewone - zich nog steeds met dezelfde snelheid voort, maar de straal die loodrecht op het polarisatievlak van de gewone straal is gepolariseerd, heeft een andere snelheid, en daarvoor blijkt de brekingsindex anders te zijn . Over het algemeen kun je voor uniaxiale kristallen drie onderling loodrechte richtingen kiezen, waarvan in twee de brekingsindices hetzelfde zijn, en in de derde richting de waarde N ander. Deze derde richting valt samen met de optische as. Er is een ander type complexere kristallen waarbij de brekingsindices voor alle drie onderling loodrechte richtingen niet hetzelfde zijn. In deze gevallen zijn er twee karakteristieke optische assen die niet samenvallen met de hierboven besproken assen. Dergelijke kristallen worden biaxiaal genoemd.
In sommige kristallen, zoals toermalijn, wordt, hoewel dubbele breking voorkomt, de gewone straal bijna volledig geabsorbeerd en is de uittredende straal vlak gepolariseerd. Dunne vlak-parallelle platen gemaakt van dergelijke kristallen zijn erg handig voor het produceren van gepolariseerd licht, hoewel de polarisatie in dit geval niet honderd procent is. Een geavanceerdere polarisator kan worden gemaakt van een kristal van IJslandse spar (een transparante en uniforme soort calciet), die op een bepaalde manier diagonaal in twee stukken wordt gesneden en vervolgens aan elkaar wordt gelijmd met Canadese balsem. De brekingsindices van dit kristal zijn zodanig dat als de snede correct is gemaakt, een gewone straal een totale interne reflectie daarop ondergaat, het zijoppervlak van het kristal raakt en wordt geabsorbeerd, en een buitengewone straal door het systeem gaat. Een dergelijk systeem wordt Nicolas (Nicolas-prisma) genoemd. Als twee nichols achter elkaar op het pad van de lichtbundel worden geplaatst en zo worden georiënteerd dat de uitgezonden straling de maximale intensiteit heeft (parallelle oriëntatie), dan zal, wanneer de tweede nicol 90° wordt gedraaid, het gepolariseerde licht dat door de eerste nicol wordt gegeven, zal niet door het systeem gaan, en bij hoeken van 0 tot 90° zal slechts een deel van de initiële lichtstraling erdoorheen gaan. De eerste van de nicols in dit systeem wordt een polarisator genoemd, en de tweede wordt een analysator genoemd. Polarisatiefilters (Polaroids), hoewel ze niet zo geavanceerde polarisatoren zijn als Nicols, zijn goedkoper en praktischer. Ze zijn gemaakt van plastic en hebben dezelfde eigenschappen als toermalijn.
Optische activiteit.
Sommige kristallen, bijvoorbeeld kwarts, zijn, hoewel ze een optische as hebben waarlangs er geen dubbele breking is, niettemin in staat het polarisatievlak van het licht dat erdoorheen gaat te roteren, en de rotatiehoek hangt af van de optische weglengte van het licht in de ruimte. een bepaalde stof. Sommige oplossingen hebben dezelfde eigenschap, bijvoorbeeld een oplossing van suiker in water. Er zijn linksdraaiende en rechtsdraaiende stoffen, afhankelijk van de draairichting (vanuit het perspectief van de waarnemer). De rotatie van het polarisatievlak is te wijten aan het verschil in brekingsindices voor licht met linkse en rechtse circulaire polarisatie.
Verstrooiing van licht.
Wanneer licht door een medium van verspreide kleine deeltjes reist, zoals door rook, wordt een deel van het licht in alle richtingen verstrooid als gevolg van reflectie of breking. Verstrooiing kan zelfs optreden op gasmoleculen (de zogenaamde Rayleigh-verstrooiing). De intensiteit van de verstrooiing hangt af van het aantal verstrooiende deeltjes in het pad van de lichtgolf, evenals van de golflengte, waarbij kortegolfstralen sterker worden verstrooid: violet en ultraviolet. Daarom kunt u met fotografische film die gevoelig is voor infraroodstraling foto's maken in de mist. Rayleigh-verstrooiing van licht verklaart de blauwheid van de lucht: blauw licht wordt meer verstrooid, en als je naar de lucht kijkt, overheerst deze kleur. Licht dat door een verstrooiend medium (atmosferische lucht) gaat, wordt rood, wat de roodheid van de zon verklaart bij zonsopgang en zonsondergang, wanneer deze laag boven de horizon staat. Verstrooiing gaat doorgaans gepaard met polarisatieverschijnselen, waardoor de blauwe lucht in sommige richtingen wordt gekenmerkt door een aanzienlijke mate van polarisatie.
Hoogstwaarschijnlijk is er tegenwoordig geen enkel huis waar geen spiegel is. Het is zo stevig verankerd in ons leven dat het moeilijk is voor iemand om zonder te leven. Wat is dit object, hoe weerspiegelt het beeld het? Wat als je twee spiegels tegenover elkaar zet? Dit geweldige object is centraal geworden in veel sprookjes. Er zijn voldoende tekenen over hem. Wat zegt de wetenschap over de spiegel?
Een beetje geschiedenis
De meeste moderne spiegels zijn van gecoat glas. Als coating wordt op de achterkant van het glas een dun metaallaagje aangebracht. Letterlijk duizend jaar geleden waren spiegels zorgvuldig gepolijste koperen of bronzen schijven. Maar niet iedereen kon zich een spiegel veroorloven. Het kost veel geld. Daarom werden arme mensen gedwongen naar hun eigen spiegels te kijken, die een persoon in volle lengte laten zien - dit is over het algemeen een relatief jonge uitvinding. Hij is ongeveer 400 jaar oud.
De spiegel verraste mensen nog meer toen ze de weerspiegeling van de spiegel in de spiegel konden zien - het leek hen over het algemeen iets magisch. Een beeld is immers niet de waarheid, maar een soort weerspiegeling ervan, een soort illusie. Het blijkt dat we waarheid en illusie tegelijkertijd kunnen zien. Het is niet verrassend dat mensen veel magische eigenschappen aan dit object toeschreven en er zelfs bang voor waren.
De allereerste spiegels waren gemaakt van platina (verrassend genoeg werd dit metaal ooit helemaal niet gewaardeerd), goud of tin. Wetenschappers hebben spiegels ontdekt die in de bronstijd zijn gemaakt. Maar de spiegel die we vandaag de dag kunnen zien, begon zijn geschiedenis nadat de glasblaastechnologie in Europa onder de knie was.
Wetenschappelijke visie
Vanuit het oogpunt van de natuurkunde is de reflectie van een spiegel in een spiegel het vermenigvuldigde effect van dezelfde reflectie. Hoe meer van dergelijke spiegels tegenover elkaar worden geïnstalleerd, hoe groter de illusie wordt gevuld met hetzelfde beeld. Dit effect wordt vaak gebruikt in attracties voor entertainment. In het Disneypark is er bijvoorbeeld een zogenaamde eindeloze hal. Daar werden twee spiegels tegenover elkaar geïnstalleerd, en dit effect herhaalde zich vele malen.
De resulterende weerspiegeling van een spiegel in een spiegel, vermenigvuldigd met een relatief oneindig aantal keren, werd een van de meest populaire attracties. Dergelijke attracties maken al lang deel uit van de entertainmentindustrie. Aan het begin van de 20e eeuw verscheen op een internationale tentoonstelling in Parijs een attractie genaamd het 'Palace of Illusions'. Hij was enorm populair. Het principe van zijn creatie is de weerspiegeling van spiegels in spiegels die op een rij zijn geïnstalleerd, ter grootte van een volledig mens, in een enorm paviljoen. Mensen hadden de indruk dat ze zich in een enorme menigte bevonden.
Wet van reflectie
Het werkingsprincipe van elke spiegel is gebaseerd op de wet van voortplanting en reflectie in de ruimte. Deze wet is de belangrijkste in de optica: deze zal hetzelfde zijn (gelijk) aan de hoek van reflectie. Het is als een vallende bal. Als je hem verticaal naar de grond gooit, stuitert hij ook verticaal omhoog. Als je het onder een hoek gooit, stuitert het terug onder een hoek die gelijk is aan de hoek van de impact. Lichtstralen worden op een vergelijkbare manier door een oppervlak gereflecteerd. Bovendien, hoe gladder en gladder dit oppervlak is, hoe idealer deze wet werkt. Reflectie in een platte spiegel werkt volgens deze wet, en hoe idealer het oppervlak, hoe beter de reflectie.
Maar als we te maken hebben met matte of ruwe oppervlakken, worden de stralen chaotisch verspreid.
Spiegels kunnen licht reflecteren. Wat wij zien, alle gereflecteerde objecten, is te danken aan stralen die vergelijkbaar zijn met die van de zon. Als er geen licht is, is er niets zichtbaar in de spiegel. Wanneer lichtstralen op een object of een levend wezen vallen, worden ze gereflecteerd en dragen ze informatie over het object met zich mee. De weerspiegeling van een persoon in de spiegel is dus een idee van een object dat op het netvlies van zijn oog is gevormd en met al zijn kenmerken (kleur, grootte, afstand, enz.) naar de hersenen wordt overgebracht.
Soorten spiegeloppervlakken
Spiegels kunnen vlak of bolvormig zijn, die op hun beurt hol of bol kunnen zijn. Tegenwoordig bestaan er al slimme spiegels: een soort mediadrager die bedoeld is om te demonstreren aan de doelgroep. Het principe van de werking is als volgt: wanneer een persoon nadert, lijkt de spiegel tot leven te komen en begint een video te vertonen. Bovendien is deze video niet toevallig gekozen. In de spiegel is een systeem ingebouwd dat het resulterende beeld van een persoon herkent en verwerkt. Ze bepaalt snel zijn geslacht, leeftijd en emotionele stemming. Het systeem in de spiegel selecteert dus een demovideo die mogelijk interessant kan zijn voor een persoon. Dit werkt 85 van de 100 keer! Maar wetenschappers stoppen daar niet en willen een nauwkeurigheid van 98% bereiken.
Bolvormige spiegeloppervlakken
Wat is de basis van het werk van een bolvormige spiegel, of, zoals deze ook wordt genoemd, een gebogen spiegel - een spiegel met convexe en concave oppervlakken? Dergelijke spiegels verschillen van gewone spiegels doordat ze het beeld buigen. Bolle spiegeloppervlakken maken het mogelijk om meer objecten te zien dan platte. Maar tegelijkertijd lijken al deze objecten kleiner van formaat. Dergelijke spiegels worden in auto's geïnstalleerd. Dan heeft de bestuurder de mogelijkheid om het beeld zowel links als rechts te zien.
Een concaaf gebogen spiegel focust het resulterende beeld. In dit geval kunt u het gereflecteerde object zo gedetailleerd mogelijk zien. Een simpel voorbeeld: deze spiegels worden vaak gebruikt bij het scheren en in de geneeskunde. Het beeld van een object in dergelijke spiegels wordt samengesteld uit afbeeldingen van veel verschillende en individuele punten van dit object. Om een beeld van een object in een holle spiegel te construeren, is het voldoende om een beeld van de twee uiterste punten ervan te construeren. De afbeeldingen van de resterende punten bevinden zich daartussen.
Doorschijnendheid
Er is een ander type spiegel met doorschijnende oppervlakken. Ze zijn zo ontworpen dat de ene kant lijkt op een gewone spiegel en de andere kant half transparant is. Vanaf deze transparante kant kun je het zicht achter de spiegel zien, maar vanaf de gebruikelijke kant zie je niets anders dan de reflectie. Dergelijke spiegels zijn vaak te zien in misdaadfilms, wanneer de politie een onderzoek doet en een verdachte ondervraagt, en anderzijds hem in de gaten houdt of getuigen binnenbrengt voor identificatie, maar zo dat ze niet zichtbaar zijn.
De mythe van de oneindigheid
Er is een overtuiging dat je door het creëren van een spiegelgang een oneindige lichtbundel in de spiegels kunt bereiken. Bijgelovige mensen die in waarzeggerij geloven, gebruiken dit ritueel vaak. Maar de wetenschap heeft al lang bewezen dat dit onmogelijk is. Het is interessant dat de spiegel nooit 100% compleet is. Dit vereist een ideaal, 100% glad oppervlak. En het kan ongeveer 98-99% zijn. Er zijn altijd enkele fouten. Daarom lopen meisjes die in zulke gespiegelde gangen bij kaarslicht hun toekomst voorspellen, hoogstens het risico eenvoudigweg in een bepaalde psychologische toestand terecht te komen die hen negatief kan beïnvloeden.
Als je twee spiegels tegenover elkaar plaatst en ertussen een kaars aansteekt, zie je veel lichtjes op een rij. Vraag: hoeveel lampjes tel jij? Op het eerste gezicht is dit een oneindig aantal. Er lijkt immers geen einde te komen aan deze reeks. Maar als we bepaalde wiskundige berekeningen uitvoeren, zullen we zien dat zelfs met spiegels met een reflectie van 99% het licht na ongeveer 70 cycli half zo zwak zal worden. Na 140 reflecties zal het nog eens een factor twee verzwakken. Elke keer worden de lichtstralen zwakker en veranderen ze van kleur. Er zal dus een moment komen waarop het licht volledig zal uitgaan.
Is oneindigheid dan nog steeds mogelijk?
Oneindige reflectie van een straal uit een spiegel is alleen mogelijk met absoluut ideale spiegels die strikt evenwijdig zijn geplaatst. Maar is het mogelijk een dergelijke absoluutheid te bereiken als niets in de materiële wereld absoluut en ideaal is? Als dit mogelijk is, dan is dat alleen vanuit het gezichtspunt van religieus bewustzijn, waar absolute perfectie God is, de Schepper van alles dat alomtegenwoordig is.
Door het ontbreken van een ideaal oppervlak van de spiegels en hun ideale parallelliteit ten opzichte van elkaar, zullen een aantal reflecties worden verbogen en zal het beeld verdwijnen, alsof het om een hoek gaat. Als we daarbij ook nog eens rekening houden met het feit dat iemand die kijkt als er twee spiegels zijn, en er staat ook een kaars tussen, ook niet strikt evenwijdig zal staan, dan zal de zichtbare rij kaarsen behoorlijk achter het frame van de spiegel verdwijnen. snel.
Meerdere reflectie
Op school leren leerlingen afbeeldingen van een object te construeren met behulp van de wet van reflectie van licht in een spiegel; een object en zijn spiegelbeeld zijn symmetrisch. Door de constructie van beelden te bestuderen met behulp van een systeem van twee of meer spiegels, krijgen schoolkinderen daardoor het effect van meervoudige reflectie.
Als je een tweede, haaks op de eerste, toevoegt aan een enkele vlakke spiegel, verschijnen er niet twee reflecties in de spiegel, maar drie (meestal worden ze S1, S2 en S3 genoemd). De regel werkt: het beeld dat in de ene spiegel verschijnt, wordt weerspiegeld in de tweede, vervolgens wordt de eerste weerspiegeld in de andere, en nog een keer. De nieuwe, S2, zal worden weerspiegeld in de eerste, waardoor een derde afbeelding ontstaat. Alle reflecties komen overeen.
Symmetrie
De vraag rijst: waarom zijn de reflecties in de spiegel symmetrisch? Het antwoord wordt gegeven door de geometrische wetenschap, en in nauw verband met de psychologie. Wat voor ons boven en onder is, verwisselt plaats voor de spiegel. De spiegel lijkt binnenstebuiten te keren wat zich ervoor bevindt. Maar het is verrassend dat uiteindelijk de vloer, de muren, het plafond en al het andere er in reflectie hetzelfde uitzien als in werkelijkheid.
Hoe neemt een persoon de weerspiegeling in de spiegel waar?
De mens ziet dankzij licht. De quanta (fotonen) ervan hebben de eigenschappen van een golf en een deeltje. Gebaseerd op de theorie van primaire en secundaire lichtbronnen, worden fotonen van een lichtstraal die op een ondoorzichtig object valt, geabsorbeerd door atomen op het oppervlak ervan. Opgewonden atomen geven onmiddellijk de energie terug die ze hebben geabsorbeerd. Secundaire fotonen worden gelijkmatig in alle richtingen uitgezonden. Ruwe en matte oppervlakken zorgen voor diffuse reflectie.
Als dit het oppervlak van een spiegel (of iets dergelijks) is, zijn de deeltjes die licht uitstralen geordend en vertoont het licht golfkarakteristieken. Secundaire golven worden in alle richtingen gecompenseerd, naast het feit dat ze onderworpen zijn aan de wet dat de invalshoek gelijk is aan de hoek van reflectie.
De fotonen lijken elastisch tegen de spiegel te stuiteren. Hun trajecten beginnen bij objecten die zich achter hem lijken te bevinden. Dit is wat het menselijk oog ziet als het in de spiegel kijkt. De wereld achter de spiegel is anders dan de echte. Om de tekst daar te lezen, moet je van rechts naar links beginnen en de wijzers van de klok in de tegenovergestelde richting. De dubbelganger in de spiegel heft zijn linkerhand op terwijl de persoon die voor de spiegel staat zijn rechterhand opheft.
Reflecties in de spiegel zullen anders zijn voor mensen die er tegelijkertijd in kijken, maar zich op verschillende afstanden en in verschillende posities bevinden.
In de oudheid waren de beste spiegels die van zorgvuldig gepolijst zilver. Tegenwoordig wordt er op de achterkant van het glas een laagje metaal aangebracht. Het wordt beschermd tegen schade door verschillende verflagen. In plaats van zilver wordt, om geld te besparen, vaak een laagje aluminium aangebracht (reflectiecoëfficiënt is circa 90%). Het menselijk oog merkt vrijwel niet het verschil tussen zilvercoating en aluminium.
Het aantal kaarsreflecties verandert.
Rijst. 23. Meervoudige reflectie van een kaars in twee spiegels
Mogelijkheden voorstellen voor het gebruik van meerdere reflecties.
Trek op basis van je waarnemingen een conclusie over de fysische en chemische verschijnselen die gepaard gaan met het branden van een kaars.
2. Monitoring van de kieming van bonenzaden
Dit werk duurt meerdere dagen en kan door twee personen of in groepen worden uitgevoerd.
Doel van het werk: observeer de externe veranderingen van bonen in de loop van de tijd en veranderingen in hun massa.
Apparatuur en reagentia: schotel of petrischaal, gaas, 2-3 bonenzaden, water, weegschaal (technisch of elektronisch).
Voortgang
Plaats gaas opgerold in meerdere lagen in een petrischaal of schotel, giet er voldoende water in om het gaas te bedekken. Plaats de bonenzaden op kaasdoek, nadat u ze allemaal hebt gewogen. Laat de schoteltjes met bonen op de vensterbank in het wetenschapslokaal staan.
Controleer dagelijks het uiterlijk van de zaden. Noteer de veranderingen die daarbij optreden in een notitieboekje, weeg ze dagelijks (nadat u ze met een papieren servet hebt gedept) en schrijf ook de resultaten in het notitieboekje. Wanneer de bonen ontkiemen en er kleine gerimpelde bladeren op de spruit verschijnen, kan de observatie worden voltooid.
Teken de zaden aan het begin van het experiment en aan het einde.
Wanneer was de verandering in de bonenzaadmassa het meest intens?
Maak een grafiek van de massa van ontkiemende bonenzaden versus de tijd.
Trek een conclusie over de redenen voor de verandering in de massa bonen.
3. Observatie van veranderingen in de toestand van ijs bij verhitting
Doel van het werk: observeer het fenomeen van het smelten van ijs, beschrijf de verandering in de toestand van ijs afhankelijk van de temperatuur, trek conclusies over de verandering in de ijstemperatuur tijdens het smelten.
Uitrusting en materialen: ijs, thermometer, glasglas met een inhoud van 50-100 ml, doek.
Voortgang
Verpletter het ijs goed door het in een doek te wikkelen. Doe het gemalen ijs in een glasglas.
Meet de ijstemperatuur en noteer het resultaat in Tabel 4.
Meet elke 3 à 5 minuten de temperatuur van het ijs en noteer de aggregatietoestand van het water, door de gegevens in een tabel vast te leggen.
Tabel 4
Teken een grafiek van de temperatuur van water in verschillende aggregatietoestanden versus de tijd.
Hoofdstuk 2. Megawereld
§ 8. De mens en het heelal
1. Laat met voorbeelden zien hoe ideeën over het wereldsysteem veranderden van de oudheid tot de 17e eeuw.
2. Noem de namen van wetenschappers uit de 16e en 17e eeuw, wier bijdrage aan de astronomie niet kan worden overschat.
3. Geef een korte beschrijving van de prestaties van de Russische wetenschap op het gebied van de ruimtevaart.
4. Onthoud de namen van dichters, kunstenaars, schrijvers, componisten en regisseurs wier werken over de ruimte, sterren, echte en denkbeeldige reizen naar verre planeten in je gedachten blijven hangen.
De aantrekkingskracht van verre sterren
Bedenk hoe je op een wolkenloze zomernacht, je hoofd achterover werpend, je ogen niet van de betoverende sterrenhemel kon afhouden. Hoeveel kunstenaars, dichters en schrijvers werden geïnspireerd om grote werken te creëren door het fonkelen van verre sterren, onbekende werelden (Fig. 24). Hoeveel reizigers hebben de sterren de juiste weg naar hun doel laten zien, hoeveel verdwaalde reizigers hebben ze geholpen de weg naar huis te vinden.
Ik ben de zoon van de aarde, een kind van een kleine planeet,
Verdwaald in de ruimte van de wereld,
Onder de last van eeuwenlang moe,
vruchteloos dromen over iets anders.
V. Bryusov
Rijst. 24. V. Van Gogh. Sterrennacht boven de Rhône. 1888
Misschien is er niets angstaanjagender aantrekkelijker, eindeloos ver weg, toegankelijk en ontoegankelijk dan de megawerelden, in de diepten waarvan een groot wonder werd geboren: een flikkerend stofje dat de aarde wordt genoemd. Je moet een idee hebben van wat een sterrenstelsel, sterrenhopen, sterren, zwarte gaten, planeten, kometen en andere hemellichamen zijn, en moderne ideeën kennen over de structuur en evolutie van het heelal. Dit en nog veel meer leer je in dit hoofdstuk.
Sterrenbeelden fonkelen in de kosmische duisternis,
Ze schijnen verleidelijk en helder,
Maar mensen zijn gewend om op aarde te leven,
En deze gewoonte is geweldig.
V. Soloukhin Natuurlijke filosofie over de aarde en het universum
De vraag wat het heelal is, houdt mensen al sinds de oudheid bezig. Niemand kan met zekerheid zeggen wanneer een van de oudste wetenschappen, de astronomie, werd geboren.
Onze voorouders, die grotendeels afhankelijk waren van natuurlijke krachten, vergoddelijkten hemellichamen - de zon, de maan, de sterren. Er werden mythen over hen gemaakt
MYSTICUS
Moderne spiegels hebben andere kenmerken dan oude spiegels. Om een spiegel te maken moet het glas aan één zijde gecoat zijn.
In de 16e eeuw werd amalgaam, een legering van kwik en tin, voor het eerst gebruikt om spiegels te produceren. “Glazen spiegels worden van onderaf zwart of worden bedekt met een tinnen plaat die eromheen wordt gewikkeld”, zo wordt er in het verklarende woordenboek van Dahl over de spiegel gezegd. Spiegels bedekt met amalgaam gaven een bleke reflectie. Tijdens de vervaardiging ervan kregen we te maken met giftige stoffen.
In de 19e eeuw bedacht de Duitse wetenschapper J. Liebig een onschadelijke, in tegenstelling tot kwik, coating voor een spiegel. In plaats daarvan begonnen ze een dunne laag zilver op de glasplaat aan te brengen. Om te voorkomen dat de delicate zilverfilm beschadigd raakt, leerden ze deze te bedekken met een laagje verf erop. Dergelijke spiegels gaven een zeer helder beeld.
Moderne spiegels zijn gemaakt van gewoon glas bedekt met aluminium, minder vaak titanium of andere metalen en legeringen. Na het spuiten wordt een beschermende verflaag aangebracht. Deze methode is goedkoop, maar het gebruik van aluminium spiegels wordt beperkt door hun kleine formaat.
De nieuwste technologie: een zilveroplossing wordt gebruikt als reflecterende laag, die vervolgens wordt bedekt met een beschermende laag koper of speciale lijmchemicaliën, en pas daarna twee lagen beschermende verfcoating.
NATUURKUNDE
Stel dat twee spiegels evenwijdig aan elkaar zijn, dat wil zeggen dat de hoek ertussen nul is.
Uit de figuur blijkt dat het aantal afbeeldingen oneindig zal zijn. In werkelijkheid zullen we geen oneindig aantal reflecties zien, omdat spiegels niet ideaal zijn en een deel van het licht dat erop valt absorberen of verstrooien. Bovendien zullen beelden als gevolg van het fenomeen perspectief kleiner worden totdat we ze niet meer kunnen onderscheiden. Het kan u ook opvallen dat beelden op afstand van kleur veranderen (groen worden) omdat de spiegel het licht van verschillende golflengten niet gelijkmatig reflecteert en absorbeert.
PSYCHOLOGIE
Psychiater Raymond Moody, auteur van het beroemde boek ‘Life After Life’, gewijd aan het postume bestaan van de ziel, doet al meer dan tien jaar onderzoek naar het fenomeen ‘spiegelhelderziendheid’. Op de bovenste verdieping van een oude molen in Alabama creëerde de professor een ‘spiegelkamer’, waarvan de ramen goed gesloten waren en van gordijnen waren voorzien. Tegenover een grote spiegel die in deze kamer aan de muur was gemonteerd, stond een stoel die zo schuin stond dat de bezoeker zijn spiegelbeeld daarin niet kon zien. Daar werd alleen een zwart fluwelen gordijn weerspiegeld, waartegen de visioenen ontstonden.
Mensen uit verschillende beroepen namen deel aan het project: advocaten, psychologen, artsen, studenten.
Dr. Moody vroeg vrijwilligers om zich vooraf voor te bereiden op het aanstaande contact met een overleden dierbare.
Om dit te doen, keken ze naar foto's, raakten ze dingen aan die van de overledene waren en herinnerden ze zich hem. 'S Avonds werd de proefpersoon naar een "spiegelkamer" gebracht, verlicht door een zwakke gloeilamp. De man zat in een stoel en ontspande zich, terwijl hij zijn hersenen afsloot van alles wat er niet toe deed. Hierna begon de proefpersoon aandachtig in het oppervlak van de spiegel te kijken.
Alle deelnemers aan de experimenten beweerden dat ze actief met de doden communiceerden. Moody nam zelf deel aan het experiment en zag (na 2 uur in een stoel te hebben gezeten) zijn overleden grootmoeder.
Moody: "Als ik mijn date als een hallucinatie beschouw, dan moet ik mijn hele leven ook als een hallucinatie beschouwen."
ESOTERIE
We leven in een wereld die in onze geest is gemodelleerd. De wereld van mijn bewustzijn is van jou, jouw bewustzijn is van jou.
In de lens van het oog lijkt de wereld ondersteboven, en de hersenen draaien het beeld weer ondersteboven. Een mens ziet kleur, ook al is er geen kleur, er is wel een golflengte.
Je ziet niet deze tekst, maar een model van deze tekst, beelden die je zelf vormt in de virtuele realiteit van je bewustzijn.
Tekst is gereflecteerd licht - fotonen van dit licht vallen op de lens van het oog, waardoor het beeld omdraait - het beeld wordt omgezet in elektrochemische signalen van het zenuwstelsel - de hersenen selecteren geschikte beelden uit de database (uit het geheugen) en vormen een beeldmodel van de zichtbare pagina in de geest - symbolen die in dit model voorkomen, interpreteren we als letters - we stellen teksten samen uit letters - we interpreteren teksten in de vorm van mentale beelden. Het resultaat is begrip van de gelezen tekst.
Dat. bewustzijn modelleert de werkelijkheid. We zien (waarnemen) niet de werkelijkheid, maar de materiële wereld, die we met onze zintuigen kunnen waarnemen, het zogenaamde virtuele model van de werkelijkheid, dat via het waarnemingssysteem het bewustzijn binnendringt.
Verbeelding (die de basis vormt van het visueel-figuratieve denken) vult het virtuele model van de werkelijkheid aan met beelden die worden gevormd afhankelijk van de werkelijke verlangens van een persoon. Als resultaat van het werk van de verbeelding zien we wat we willen zien.
Dus een kaars, twee spiegels en een man.
Dit systeem genereert een model voor de veelheid aan beeldherhalingen. In het dagelijks leven komt een persoon een dergelijk fenomeen niet tegen.
Meerdere reflecties halen de waarneming uit haar normale werkingsmodus, en op dit moment begint het fantasiemechanisme vrijelijk te werken (zonder controle van denkfilters), gebaseerd op kennis van magische praktijken die verband houden met de spiegel.
Niet alle mensen hebben het vermogen om objecten van de ‘subtiele wereld’ waar te nemen in hun perceptiemechanismen. In de ‘subtiele wereld’ bestaat immers niet wat iemand kan zien.
1. Er zijn mensen die geboren zijn met het vermogen om objecten van de 'subtiele wereld' waar te nemen, maar tijdens hun opvoeding leren ze hoe ze met deze objecten moeten werken (meestal gebeurt dit niet), of mensen in het levensproces Wijs aan hun visioenen enkele objecten toe die traditioneel worden geaccepteerd en aan de “subtiele wereld” worden toegeschreven (geesten, duivels, enz.). Op basis van hun perceptie creëren zulke mensen legendes over de 'subtiele wereld'.
2. Wanneer een gewoon mens zich in een soortgelijke situatie van meervoudige herhaling van een beeld bevindt, ziet hij wat hij kan zien (wat hij zich kan voorstellen). En een persoon stelt zich voor op basis van informatie die hij ooit ontving uit boeken, films en verhalen van 'ooggetuigen'.
Om iemand te laten begrijpen wat hij zag, leidt de verbeelding de afbeelding naar het gewenste beeld.
Hoe sterker het verlangen om iets specifieks te zien, hoe eerder het werkelijkheid zal worden. Bovendien is het verlangen mogelijk niet bewust (onderbewust).
SCHRIJVER (spreekt zeer zelfverzekerd). Ja, hier realiseerde hij zich dat niet alleen verlangens, maar ook de diepste verlangens vervuld worden!Onderbewuste verlangens omvatten dus verbeeldingskracht en een persoon ziet (hoort, voelt, raakt aan) wat hij onbewust wilde.
Ja, hier zal het uitkomen dat het overeenkomt met zijn aard, zijn essentie! Waar je geen idee van hebt, maar het zit in je en beheerst je je hele leven! Het stekelvarken werd niet overweldigd door hebzucht. Ja, hij kroop op zijn knieën door deze plas, smekend om zijn broer. Maar hij ontving veel geld en kon niets anders krijgen. Omdat Stekelvarken een Stekelvarken is! En geweten, mentale angst - het is allemaal uitgevonden, vanuit het hoofd.
Andrei Arsenjevitsj Tarkovsky "Stalker". Literaire filmopname
Deel 1
Gemeentelijke onderwijsinstelling
Middelbare school nr. 21
De magie van spiegels
(onderzoekswerk)
Hoofd: Fedorishcheva Elena Savelyevna
Belgorod, 2011
Onderzoek
"De magie van spiegels"
Hoe het allemaal begon? Toen ik klein was, keek ik vaak in de spiegel en zag mezelf daarin. Ik kon het niet begrijpen en was zeer verrast waarom ik daar óf alleen was, óf met velen van mij tegenover mezelf stond. Soms keek ik zelfs achter de spiegel en dacht dat daarachter iemand zat die erg op mij leek. Sinds mijn kindertijd ben ik erg geïnteresseerd in waarom dit gebeurt, alsof er een soort magie in de spiegel zit.
Voor mijn onderzoek heb ik een onderwerp gekozen"De magie van spiegels"
Relevantie: De eigenschappen van spiegels worden tot op de dag van vandaag bestudeerd, wetenschappers ontdekken nieuwe feiten. Apparaten met spiegels worden tegenwoordig overal gebruikt. De bijzondere eigenschappen van spiegels zijn een hot topic.
Hypothese: Laten we aannemen dat spiegels magische krachten hebben.
Wij hebben onszelf het volgende gesteld taken:
Ontdek in welk land en wanneer de spiegel verscheen;
Bestudeer de technologie van het maken van spiegels en hun toepassing;
Voer experimenten uit met spiegels en maak kennis met hun eigenschappen;
Leer interessante feiten over spiegels;
Ontdek of spiegels magische krachten hebben.
Studieobject: spiegel.
Onderwerp van studie: magische eigenschappen van spiegels.
Om dit probleem te onderzoeken:
Encyclopedische artikelen lezen;
Artikelen lezen in kranten en tijdschriften;
Informatie gezocht op internet;
We bezochten een spiegelwinkel;
Ze vertelden fortuinen met behulp van spiegels.
In welk land en wanneer verscheen de spiegel?
De geschiedenis van de spiegel begon al in het derde millennium voor Christus. De vroegste metalen spiegels waren bijna altijd rond van vorm.
De eerste glazen spiegels werden in de 1e eeuw na Christus door de Romeinen gemaakt. Met het begin van de Middeleeuwen verdwenen glazen spiegels volledig: vrijwel tegelijkertijd geloofden alle religieuze concessies dat de duivel zelf door spiegelglas naar de wereld keek.
Glazen spiegels verschenen pas in de 13e eeuw weer. Maar ze waren... hol. De productietechnologie van die tijd kende geen manier om een tinnen achterkant op een vlak stuk glas te ‘lijmen’. Daarom werd gesmolten tin eenvoudigweg in een glazen kolf gegoten en vervolgens in stukken gebroken. Pas drie eeuwen later ontdekten de meesters van Venetië hoe ze een plat oppervlak met tin konden bedekken. Aan de reflecterende composities werd goud en brons toegevoegd, waardoor alle objecten in de spiegel er mooier uitzagen dan in werkelijkheid. De kosten van één Venetiaanse spiegel waren gelijk aan de kosten van een klein zeeschip. In 1500 kostte een gewone platte spiegel van 120 bij 80 centimeter in Frankrijk twee en een half keer meer dan een schilderij van Rafaël.
Hoe een spiegel wordt gemaakt.
Momenteel bestaat de productie van spiegels uit de volgende fasen:
1) glassnijden
2) decoratieve verwerking van de randen van het werkstuk
3) het aanbrengen van een dunne laag metaal (reflecterende coating) op de achterwand van het glas is de meest kritische handeling. Vervolgens wordt een beschermlaag van koper of speciale verbindingschemicaliën aangebracht, gevolgd door twee lagen beschermende verf die corrosie voorkomt.
Wat als spiegels magische eigenschappen hebben?
1 . Mijn vader, moeder en ik reizen graag naar verschillende steden. Wij bezoeken vooral graag paleizen en kastelen. Ik was verbaasd dat er in de hallen waar vroeger bals plaatsvonden veel spiegels waren. Waarom zo veel? Om je haar steil te maken of naar jezelf te kijken, is één spiegel immers voldoende. Het blijkt dat spiegels nodig zijn om de verlichting te vergroten en het aantal brandende kaarsen te vermenigvuldigen.
Ervaring 1: Ik maak een spiegelgang en neem kaarsen mee. De verlichting nam toe.
Daarom hebben alle paleizen spiegelzalen voor grote recepties.
Ervaring 2. Spiegels kunnen niet alleen beelden reflecteren, maar ook geluid. Daarom zijn er veel spiegels in oude kastelen. Ze creëerden een echo - een weerspiegeling van geluid en versterkte muzikale geluiden tijdens de vakantie.
Ervaring 3. Er zijn verschillende spiegels in onze huizen. Het zijn er niet veel. Waarom?
Het is onmogelijk om in een spiegelkamer te leven. Er was een Spaanse marteling: ze plaatsten een persoon in een spiegelkamer - een doos, waar niets anders in zat dan een lamp en een persoon! Omdat hij zijn gedachten niet kon verdragen, werd de man gek.
Conclusie
:
Spiegels hebben de eigenschappen dat ze geluid, licht en de tegenovergestelde wereld reflecteren.
Ervaring 4
Schrijf drie woorden op een vel papier, de een onder elkaar: FRAME, LUM en SLEEP. Plaats dit stukje papier loodrecht spiegel en probeer de reflecties van deze woorden in de spiegel te lezen. Het woord FRAME is onleesbaar, de LUM bleef wat hij was en de DROOM veranderde in een NEUS!
Spiegel verandert de volgorde van letters omgekeerd, en je moet de weerspiegeling van woorden in de spiegel niet van links naar rechts lezen, zoals we gewend zijn, maar omgekeerd. Maar we lezen, volgens onze langdurige gewoonte! En de woorden LUM en SLEEP zijn op zichzelf heel interessant. Lump is zowel van links naar rechts als omgekeerd eenduidig te lezen! En het woord DROOM verandert in omgekeerde lezing in NEUS! Hier is het bewijs van hoe een spiegel werkt!
Na deze experimenten is het gemakkelijk te begrijpen geheime code van Leonardo da Vinci . Zijn aantekeningen konden alleen worden gelezen met behulp van een spiegel! Maar om de tekst goed leesbaar te maken, moest hij nog wel ondersteboven geschreven worden!
De man in de spiegel.
Laten we eens kijken wie daar is, zichtbaar in de spiegel? Mijn spiegelbeeld of niet de mijne?
Ervaring 5
Kijk maar eens goed naar jezelf in de spiegel!
De hand die het potlood vasthoudt, bevindt zich om de een of andere reden in de linkerhand!
Laten we onze hand op ons hart leggen.
Oh horror, die achter de spiegel heeft het aan de rechterkant!
En de mol sprong van de ene wang naar de andere!
Het is duidelijk niet ik in de spiegel, maar mijn tegenpool! En ik denk niet dat voorbijgangers op straat mij zo zien. ik ben aan het kijken Zo ben ik helemaal niet!
Ervaring 6
Hoe zorg je ervoor dat je precies ziet wat je wilt? niet-geconverteerd beeld in de spiegel?
Als twee vlakke spiegels verticaal worden geplaatst haaks op elkaar dan zul je het zien "direct", niet-geconverteerd beeld onderwerp. Een gewone spiegel geeft bijvoorbeeld een beeld van een persoon wiens hart aan de rechterkant zit. In de hoekspiegel van de afbeelding bevindt het hart zich, zoals verwacht, aan de linkerkant! Je hoeft alleen maar correct voor de spiegel te staan!
De verticale symmetrieas van uw gezicht moet in een vlak liggen dat de hoek tussen de spiegels doorsnijdt. Nadat u de spiegels hebt gemonteerd, verplaatst u ze: als de hoek van de oplossing recht is, zou u een volledige weerspiegeling van uw gezicht moeten zien. 
Ervaring 7
Meerdere reflectie
En nu kan ik antwoorden waarom er zo velen van mij in spiegels zijn?
Om het experiment uit te voeren hebben we nodig:
- twee spiegels
- gradenboog
- Schots
- artikelen
Werkplan:
1. Bevestig het met tape aan de achterkant van de spiegel.
2. Plaats een brandende kaars in het midden van de gradenboog.
3. Plaats de spiegels zo op de gradenboog dat ze een hoek van 180 graden vormen. We kunnen één weerspiegeling van een kaars in de spiegels waarnemen.
4. Verklein de hoek tussen de spiegels.
Conclusie: Naarmate de hoek tussen de spiegels kleiner wordt, neemt het aantal reflecties van de kaars erin toe.
De magie van spiegels.
Sinds de 16e eeuw hebben spiegels opnieuw hun reputatie herwonnen als de meest mysterieuze en meest magische objecten die ooit door de mens zijn gemaakt. In 1900 kenden het zogenaamde Paleis der Illusies en het Paleis der Mirages groot succes op de Wereldtentoonstelling van Parijs. In het Paleis der Illusies was elke muur van de grote zeshoekige hal een enorme gepolijste spiegel. De kijker in deze zaal zag zichzelf verdwaald tussen 468 van zijn dubbelspel. En in het Paleis van Mirages, in dezelfde spiegelzaal, werd in elke hoek een schilderij afgebeeld. Delen van de spiegel met afbeeldingen werden met behulp van verborgen mechanismen ‘omgedraaid’. De kijker bevond zich in een buitengewoon tropisch bos, tussen de eindeloze zalen in Arabische stijl, of in een enorme Indiase tempel. De ‘trucs’ van honderd jaar geleden zijn nu overgenomen door de beroemde goochelaar David Copperfield. Zijn beroemde truc met het verdwijnende rijtuig is volledig te danken aan het Paleis van Mirages.
Laten we nu eens kijken naar waarzeggerij met behulp van spiegels.
Spiegelmagie werd ook gebruikt voor waarzeggerij.
Waarzeggerij op spiegels werd rond het einde van de 15e eeuw samen met de spiegel in zijn moderne vorm vanuit het buitenland naar ons gebracht.
De meest actieve tijd voor waarzeggerij vroeger was van 7 januari tot 19 januari. Deze twaalf vakantiedagen tussen Kerstmis (7 januari) en Driekoningen (19 januari) werden Kersttijd genoemd.
Laat me je een voorbeeld geven van waarzeggerij:
1) Een kleine spiegel wordt met water overgoten en precies om middernacht in de kou gezet. Na een tijdje, wanneer de spiegel bevriest en er zich verschillende patronen op het oppervlak vormen, moet je hem in huis halen en onmiddellijk het fortuin vertellen vanaf het bevroren oppervlak.
Als er cirkels op de spiegel worden gevonden, leef je een jaar lang in overvloed; Als je naar de omtrek van een dennentak kijkt, betekent dit dat je veel werk voor de boeg hebt. Vierkantjes voorspellen moeilijkheden in het leven, en driehoeken zijn voorbodes van groot succes en geluk in elk bedrijf.
Na waarzeggerij besefte ik: de spiegel zelf heeft geen magische eigenschappen. De mens heeft ze. En een spiegel is slechts een middel dat helpt de informatie van het onderbewustzijn te versterken en toegankelijk te maken voor waarneming.
Conclusie: Wij geloven niet in de magische kracht van spiegels; onwetende en ongeschoolde mensen schrijven er bovennatuurlijke eigenschappen aan toe. De wetten van de optica verklaren immers alle spiegelwonderen vanuit wetenschappelijk oogpunt. Onze hypothese werd dus bevestigd. Het prachtige sprookje over spiegels is slechts een fantasie. En dit werd bevestigd door onze experimenten.
Deel 1
