Optika in zmešana matematika

Optika in zmešana matematika

Ta optični eksperiment kot iluzija spremeni sliko, ki jo vidimo. Ko sliko gledamo zgolj skozi prazen kozarec vidimo drug znak, kot pa kasneje, ko kozarec napolnimo z vodo. Vse kar potrebujemo za to »iluzijo« je steklen kozarec in list papirja.

Kaj potrebuješ?

  • Steklen kozarec,
  • List papirja in pisalo,
  • Voda.

Izvedba eksperimenta:

  1. Na list papirja nariši dve puščici, ki kažeta v levo.
  2. 15-20 cm pred list postavi kozarec in skozi njega poglej puščici.
  3. V kozarec nalij vodo in ponovno poglej puščici.

Raziskovanje:

Kaj se je zgodilo z usmeritvijo puščic, ko se je kozarec napolnil z vodo?

Kaj bi se zgodilo z sledečo enačbo, če bi kozarec napolnil z vodo (vsaka številka naj bo v svoji vrstici):

008

+

080

=

880

Razlaga:

Predstavljajmo si dva žarka, ki potujeta od puščice, skozi prazen kozarec, do tvojih oči. Prvi žarek potuje od začetka puščice (glede na to da puščica kaže levo, to pomeni da ta žarek potuje od levega konca puščice), skozi prazen kozarec, v levo oko. Drugi žarek pa potuje od konca puščice (to je na desni strani), skozi prazen kozarec, do desnega očesa.

Ko je kozarec prazen se tako levi in desni žarek ne sekata, temveč eden poleg drugega potujeta do tvojih oči.

V trenutku, ko kozarec napolnimo z vodo, pa le-ta začne delovati kot leča. Žarek, ki potuje od levega konca puščice se ob prehodu iz zraka v vodo (torej na robu kozarca) prelomi in zavije v drugo stran (v desno). Levi žarek je torej zamenjal smer in sedaj potuje proti desnemu očesu. Z drugim žarkom, ki potuje od desnega konca puščice pa se zgodi ravno obratno – ta se prelomi v drugo smer in torej potuje v levo. Ta drugi, desni žarek tako potuje proti levemu očesu.

Opazimo, da polen kozarec deluje kot leča, ki žarke, ki potujejo skozenj, obrne. Tako predmeti, ki jih opazujemo skozenj zamenjajo usmeritev.

Dodatno

Preizkusi virtualno orodje za eksperimentiranje PHET in preveri kako različne oblike leč različno lomijo svetlobne žarke!

https://phet.colorado.edu/sims/html/bending-light/latest/bending-light_en.html