Rất có thể, ngày nay không có một ngôi nhà nào là không có gương. Nó đã trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống của chúng ta mà rất khó để một người có thể làm được nếu không có nó. Đây là vật gì, phản chiếu hình ảnh như thế nào? Và nếu bạn đặt hai chiếc gương đối diện nhau? Vật phẩm tuyệt vời này đã trở thành trung tâm của nhiều câu chuyện cổ tích. Có đủ dấu hiệu về anh ta. Khoa học nói gì về chiếc gương?
Một chút lịch sử
Gương hiện đại hầu hết là kính tráng. Là một lớp phủ, một lớp kim loại mỏng được phủ lên mặt trái của kính. Theo nghĩa đen từ một nghìn năm trước, gương là những chiếc đĩa đồng hoặc đồng được đánh bóng cẩn thận. Nhưng không phải ai cũng có thể mua được một chiếc gương. Tốn rất nhiều tiền. Vì vậy, những người dân nghèo buộc phải xem xét hình ảnh phản chiếu của họ trong nước. Và những tấm gương cho thấy một người đang trong quá trình trưởng thành nói chung là một phát minh tương đối trẻ. Anh takhoảng 400 năm tuổi.
Những người soi gương thậm chí còn ngạc nhiên hơn khi họ có thể nhìn thấy hình ảnh phản chiếu của gương trong gương - đối với họ, nó thường có vẻ gì đó kỳ diệu. Rốt cuộc, hình ảnh không phải là sự thật, mà là sự phản ánh nhất định của nó, một loại ảo ảnh. Nó chỉ ra rằng chúng ta có thể đồng thời nhìn thấy sự thật và ảo ảnh. Không có gì ngạc nhiên khi mọi người gán cho vật phẩm này nhiều đặc tính kỳ diệu và thậm chí còn sợ hãi nó.
Những chiếc gương đầu tiên được làm bằng bạch kim (đáng ngạc nhiên là một khi kim loại này không có giá trị gì cả), vàng hoặc thiếc. Các nhà khoa học đã phát hiện ra những chiếc gương được làm từ thời kỳ đồ đồng. Nhưng tấm gương mà chúng ta có thể nhìn thấy ngày nay đã bắt đầu lịch sử của nó sau khi họ có thể làm chủ công nghệ thổi thủy tinh ở Châu Âu.
Quan điểm khoa học
Theo quan điểm của khoa học vật lý, phản xạ của gương trong gương là hiệu ứng nhân lên của cùng một phản xạ. Càng nhiều gương như vậy được lắp đặt đối diện nhau, ảo giác về sự đầy đủ với cùng một hình ảnh càng lớn nảy sinh. Hiệu ứng này thường được sử dụng trong các trò chơi giải trí. Ví dụ, trong công viên Disney có một cái gọi là hội trường vô tận. Ở đó, hai tấm gương được đặt đối diện nhau và hiệu ứng này được lặp lại nhiều lần nữa.
Kết quả phản chiếu của gương trong gương, nhân với số lần tương đối vô hạn, đã trở thành một trong những trò chơi phổ biến nhất. Những điểm thu hút như vậy đã đi vào làng giải trí từ lâu. Vào đầu thế kỷ 20, một điểm tham quan được gọi là Cung điện Ảo tưởng đã xuất hiện tại triển lãm quốc tế ở Paris. Anh tarất phổ biến. Nguyên tắc tạo ra nó là sự phản chiếu của những tấm gương trong những tấm gương được lắp thành hàng, có kích thước bằng chiều cao của cả người, trong một gian hàng khổng lồ. Mọi người có ấn tượng rằng họ đang ở trong một đám đông khổng lồ.
Luật Phản ánh
Nguyên tắc hoạt động của bất kỳ chiếc gương nào đều dựa trên quy luật truyền và phản xạ của tia sáng trong không gian. Định luật này là định luật chính trong quang học: góc tới sẽ bằng (bằng) với góc phản xạ. Nó giống như một quả bóng rơi. Nếu nó được ném thẳng đứng xuống dưới đối với sàn, nó cũng sẽ bật lên theo phương thẳng đứng. Nếu ném nó một góc, nó sẽ bật lại một góc bằng góc tới. Các tia sáng từ một bề mặt được phản xạ theo cùng một cách. Hơn nữa, bề mặt này càng nhẵn và mịn thì luật này càng hoạt động lý tưởng. Sự phản xạ trong gương phẳng hoạt động theo quy luật này và bề mặt của nó càng lý tưởng thì phản xạ càng tốt.
Nhưng nếu chúng ta xử lý bề mặt mờ hoặc nhám, thì các tia phân tán ngẫu nhiên.
Gương có thể phản chiếu ánh sáng. Những gì chúng ta nhìn thấy, tất cả các vật thể phản xạ, là do các tia tương tự như tia sáng của mặt trời. Nếu không có ánh sáng, thì không thể nhìn thấy gì trong gương. Khi tia sáng chiếu vào một vật thể hoặc bất kỳ sinh vật nào, chúng sẽ bị phản xạ và mang theo thông tin về vật thể đó. Do đó, hình ảnh phản chiếu của một người trong gương là ý tưởng về một vật thể được hình thành trên võng mạc của mắt người đó và được truyền đến não với tất cả các đặc điểm của nó (màu sắc, kích thước,sự xa xôi, v.v.).
Các loại mặt gương
Gương phẳng và hình cầu, có thể lõm và lồi. Ngày nay đã có những tấm gương thông minh: một loại phương tiện truyền thông được thiết kế để giới thiệu đối tượng mục tiêu. Nguyên tắc hoạt động của nó như sau: khi một người đến gần, chiếc gương dường như sống động và bắt đầu chiếu video. Và video này không được chọn một cách tình cờ. Một hệ thống được tích hợp trong gương có thể nhận dạng và xử lý hình ảnh thu được của một người. Cô nhanh chóng xác định giới tính, tuổi tác, tâm trạng tình cảm của anh. Do đó, hệ thống trong gương sẽ chọn một bản demo có thể khiến một người quan tâm. Nó hoạt động 85 lần trong số 100! Nhưng các nhà khoa học không dừng lại ở đó và muốn đạt được độ chính xác 98%.
Mặt gương cầu
Cơ sở hoạt động của gương cầu, hay người ta còn gọi nó là gương cong - gương có bề mặt lồi và lõm? Những chiếc gương như vậy khác với những chiếc gương thông thường ở chỗ chúng làm biến dạng hình ảnh. Mặt gương cầu lồi giúp ta có thể nhìn thấy nhiều vật thể hơn là mặt phẳng. Nhưng đồng thời, tất cả những vật thể này dường như có kích thước nhỏ hơn. Những chiếc gương như vậy được lắp trên ô tô. Sau đó người lái xe có cơ hội nhìn thấy hình ảnh cả bên trái và bên phải.
Một gương cong lõm tập trung hình ảnh thu được. Trong trường hợp này, bạn có thể xem đối tượng được phản ánh càng chi tiết càng tốt. Một ví dụ đơn giản: những chiếc gương này thường được sử dụng trong cạo râu và trong y học. Hình ảnh của đối tượng trongnhững gương như vậy được ghép từ ảnh của nhiều điểm khác nhau và riêng biệt của vật thể này. Để dựng ảnh của một vật bất kỳ trong gương cầu lõm thì chỉ cần dựng ảnh tại hai điểm cực viễn của nó là đủ. Hình ảnh của các điểm khác sẽ nằm giữa chúng.
Mờ
Có một loại gương khác có bề mặt trong mờ. Chúng được sắp xếp theo cách mà một bên giống như một chiếc gương bình thường, và một nửa trong suốt. Từ phía trong suốt này, bạn có thể quan sát quang cảnh phía sau gương, và từ phía bình thường, không thể nhìn thấy gì ngoại trừ hình ảnh phản chiếu. Những tấm gương như vậy thường có thể được nhìn thấy trong các bộ phim tội phạm, khi cảnh sát đang điều tra và thẩm vấn nghi phạm, mặt khác họ đang theo dõi anh ta hoặc đưa nhân chứng đến để nhận dạng, nhưng để họ không nhìn thấy.
Huyền thoại về vô cực
Có một niềm tin rằng bằng cách tạo ra một hành lang gương, bạn có thể đạt đến vô cực của chùm ánh sáng trong gương. Những người mê tín, tin vào bói toán thường sử dụng nghi lễ này. Nhưng khoa học từ lâu đã chứng minh rằng điều này là không thể. Điều thú vị là sự phản xạ ánh sáng từ gương không bao giờ là hoàn toàn, 100%. Điều này đòi hỏi một bề mặt hoàn hảo, 100% nhẵn. Và nó có thể là khoảng 98-99% như vậy. Luôn luôn có một số sai sót. Vì vậy, những cô gái đoán trong hành lang được soi gương như vậy bằng ánh nến có nguy cơ chỉ đơn giản là bước vào một trạng thái tâm lý nhất định có thể ảnh hưởng tiêu cực đến họ.
Nếu bạn đặt hai tấm gương đối diện nhau và thắp một ngọn nến giữa chúng, bạn sẽ thấy nhiềuđèn xếp thành một hàng. Q: Bạn có thể đếm được bao nhiêu đèn? Thoạt nhìn, đây là một con số vô hạn. Sau tất cả, dường như không có hồi kết cho bộ truyện này. Nhưng nếu chúng ta thực hiện một số phép tính toán học nhất định, chúng ta sẽ thấy rằng ngay cả với gương có độ phản xạ 99%, sau khoảng 70 chu kỳ, ánh sáng sẽ trở nên yếu đi một nửa. Sau 140 lần phản xạ, nó sẽ yếu đi theo hệ số hai. Mỗi lần như vậy, các tia sáng mờ đi và đổi màu. Do đó, thời điểm ánh sáng sẽ tắt hoàn toàn.
Vậy liệu vô cực có còn không?
Chỉ có thể phản xạ vô hạn chùm tia từ gương với những gương hoàn toàn lý tưởng được đặt song song. Nhưng liệu có thể đạt được sự tuyệt đối đó không khi không có gì trong thế giới vật chất là tuyệt đối và lý tưởng? Nếu điều này là có thể, thì chỉ theo quan điểm của ý thức tôn giáo, nơi mà sự hoàn hảo tuyệt đối là Thượng đế, Đấng tạo ra mọi thứ ở khắp mọi nơi.
Do thiếu mặt gương lý tưởng và sự song song hoàn hảo của chúng với nhau, một loạt phản xạ sẽ bị bẻ cong, và hình ảnh sẽ biến mất, như thể bị xoay quanh một góc. Nếu chúng ta cũng tính đến thực tế là một người nhìn vào sự phản chiếu này, khi có hai gương và anh ta cũng là một ngọn nến giữa chúng, cũng sẽ không đứng song song, thì dãy nến nhìn thấy được sẽ biến mất sau khung của gương khá nhanh.
Nhiều phản xạ
Ở trường, học sinh học cách xây dựng hình ảnh của một vật thể bằng cách sử dụng quy luật phản xạ. Theo định luật phản xạ ánh sáng trong gương, một vật và ảnh trong gương của nó là đối xứng. Nghiên cứu xây dựngảnh sử dụng hệ thống hai hoặc nhiều gương, kết quả là học sinh nhận được hiệu ứng của nhiều phản xạ.
Nếu bạn thêm hình thứ hai ở góc vuông với hình đầu tiên vào một gương phẳng duy nhất, thì không phải hai phản xạ trong gương sẽ xuất hiện mà là ba (chúng thường được ký hiệu là S1, S2 và S3). Quy tắc hoạt động: hình ảnh xuất hiện trong một gương được phản chiếu trong tấm gương thứ hai, sau đó tấm ảnh đầu tiên được phản chiếu trong tấm gương khác, và một lần nữa. Hình mới, S2, sẽ được phản ánh trong hình đầu tiên, tạo ra hình ảnh thứ ba. Tất cả các phản ánh sẽ phù hợp.
Đối xứng
Câu hỏi đặt ra: tại sao phản xạ trong gương lại đối xứng? Câu trả lời được đưa ra bởi khoa học hình học, và có mối liên hệ chặt chẽ với tâm lý học. Điều gì là lên và xuống đối với chúng ta được đảo ngược cho gương. Chiếc gương, như nó vốn có, quay từ bên trong ra những gì trước mặt nó. Nhưng đáng ngạc nhiên là cuối cùng, sàn nhà, tường, trần nhà và mọi thứ khác trong hình phản chiếu đều giống như trong thực tế.
Làm thế nào để một người cảm nhận được sự phản chiếu trong gương?
Con người nhìn xuyên qua ánh sáng. Các lượng tử (photon) của nó có các đặc tính của sóng và hạt. Dựa trên lý thuyết về nguồn sáng sơ cấp và thứ cấp, các photon của chùm ánh sáng rơi xuống một vật thể không trong suốt sẽ bị các nguyên tử trên bề mặt của nó hấp thụ. Các nguyên tử bị kích thích ngay lập tức trả lại năng lượng mà chúng đã hấp thụ. Các photon thứ cấp được phát ra đồng nhất theo mọi hướng. Bề mặt nhám và mờ tạo phản xạ khuếch tán.
Nếu đây là mặt gương (hoặc tương tự), thìcác hạt phát sáng có thứ tự, ánh sáng thể hiện đặc tính sóng. Sóng thứ cấp bù theo mọi hướng, ngoài ra còn tuân theo quy luật góc tới bằng góc phản xạ.
Các photon dường như bật lại một cách đàn hồi từ gương. Quỹ đạo của chúng bắt đầu từ các vật thể, như thể nằm ở phía sau anh ta. Đó là chúng mà mắt người nhìn thấy khi nhìn vào gương. Thế giới đằng sau tấm gương khác xa với thế giới thực. Để đọc văn bản ở đó, bạn cần bắt đầu từ phải sang trái, và kim đồng hồ đi theo hướng ngược lại. Doppelgänger trong gương giơ tay trái trong khi người đứng trước gương giơ tay phải.
Sự phản chiếu trong gương sẽ khác nhau đối với những người nhìn vào nó cùng một lúc, nhưng ở những khoảng cách khác nhau và ở những vị trí khác nhau.
Những chiếc gương tốt nhất thời cổ đại là những chiếc gương được làm bằng bạc được đánh bóng cẩn thận. Ngày nay, một lớp kim loại được phủ lên mặt sau của kính. Nó được bảo vệ khỏi bị hư hại bởi nhiều lớp sơn. Thay vì bạc, để tiết kiệm tiền, một lớp nhôm thường được áp dụng (hệ số phản xạ xấp xỉ 90%). Mắt người hầu như không nhận thấy sự khác biệt giữa lớp phủ bạc và lớp nhôm.
