Körök az asztalon • Nicholas Zinov • Népszerű tudományos problémák az "elemeken" • Fizika, matematika

Minden karcolás ezen a felületen működik, mint egy kis tükör. A karcolások különböző irányúak, de csak azok, amelyek tükrözik a lámpa fényét a szemen, fényesen kiemelik.

Nyilvánvaló, hogy a karcolások az asztalon vagy a plexiüvegből a semmiből nem jelennek meg - csak egy része látható, és néhány nem. És csak azok a karcolások láthatók, amelyek a lámpa fényét közvetlenül a szemébe tükrözik. Lássuk, hogy vannak.

Valódi élmény a plexiüveggel, láthatjuk, hogy ha megnézzük a lámpát a plexiüvegen keresztül, és nem a visszaverődésen, akkor a körök is megjelennek. Vegyük fontolóra az elejét ebben az esetben (tehát egy kicsit könnyebb megérteni egy esemény geometriájával). A szemet és a lámpát pontokként fogjuk meg, és a karcolásokat téglalap alakú tükröknek tekintjük (ez az egyszerűsítés megengedett, mert a fény a karcolások falán, valamint bármely más tükröző felületen megjelenik).

Csatlakoztassa a szemet, és közvetlen a lámpa - ez lesz a tengelye a kört a rendszer, mint látni fogjuk most mutatnak. Vegyük az egyik karcolások, vált láthatóvá (azaz egy fénysugarat a lámpa tükröződik belőle, megüt a szem): a törvény szerint a reflexió három sor - esik a tükör semmiből ray, síkjára merőleges a tükör és a visszavert fénysugár jön be a szemet, Ugyanabban a síkban fekszenek. Ugyanabban a síkban lesz egyenes "szemlámpa" (tengely). Mivel a normális, hogy a tükör ebben a sorban kereszt, kiderül, hogy a látható karcolások lesznek érintő egyes középre a tengelye a kört.

Látva csak azok a karcolásoktól, maga az agy kiegészíti azokat körök (a megnyilvánulása ez a funkció az agy látható a méltó matematikai szemléltető vázlat tétel Schall a síkokban :. Van során film mozgása jelennek meg a kis otrezochki orientált irányába elmozdulás, valamint a tétel Sala mozgás szinte mindig egy centrum felé fordul, majd köröket kapnak).

Ha a lámpa világít, az asztal, a helyzet kicsit más: az első visszavert fényt az alsó a köröm felületén, amely egy lámpa képet, majd visszatükröződik a semmiből, amely egy képet, mint az előző esetben. A lámpa fényvisszaverése új fényforrásnak tekinthető, ezért a kép tengelyének hozzá kell járulnia a szemnek ehhez a reflexióhoz - ami megfigyelhető.

utószó

Ebben a problémában a kaotikusan elhelyezkedő, különböző irányú fényt tükröző reflektorok modelljét tekintettük. Hasonló modellt használnak a szétszórt felületek, pl. Műanyag vagy gipsz leírására.

A fő jellemzője a felület szétszórja fényt, a fényerő a függőség a reflexió irányba. Vegyük a legegyszerűbb példát: az ideális tükör. Ha süt a kis tükör egy bizonyos szögben, a tükörképe a lámpa lesz látható, csak a megfelelő szimmetrikus szög (Bunny lesz fogott - bár nem világos, és a „cső”), és nézve egy másik irányból, a villanykörte nem lesz látható. Más szavakkal, egy bizonyos szögben a fényerő különbözik a nullától és más szögekből - nulla.

Szétszóródási felület esetén eltérő képet mutat. Kiderült, hogy sokféle szórási felület esetében a fényerő nem függ attól a szögtől, amelynél a megfigyelő a felületre néz (különösen pontosan egy matt műanyag vagy gipsz esetében).

Fényszóródás durva felületen. A slides.com oldalról készült kép

Ez a tulajdonság elemi alapot adhat. Képzeljünk el egy durva felületet kis, kaotikusan orientált tükrök gyűjteményeként - ez a modell eltér a karcolódott üvegektől, mivel itt a tükrök fedik az egész felületet, és minden egyes tükör túl kicsi ahhoz, hogy megkülönböztethető legyen. Feltételezzük, hogy bármilyen irányban a tükrök ugyanazon része hozzávetőlegesen merőleges. Ezért, bármilyen szög alatt vagyunk, és bármilyen szögben nézünk, a tükrök közel azonos része tükrözi a lámpa fényét a szemen. Kiderül, hogy ha egy bizonyos rögzített felületre néz, akkor minden fényben ugyanolyan fényes lesz. Érdekes, hogy bár itt durva felületet tekintünk, néhány polírozott felület (márvány vagy ugyanazon műanyag), amely hasonló geometriai megfontolásokból álló tükörként viselkedik, még mindig szétszórja a fényt. Kiderül, hogy olyan kaotikusan elrendezett zárványokat tartalmaznak, amelyekből az átlátszó felületen áthaladó fény tükröződik. Más szavakkal, bár a felület polírozása lehetséges, belsejében vannak "durvaság".