Защото - 32 / 24
Ефектът на счупената писалка в чаша вода...
Здравейте скъпи слушатели!
Днес ще разкажем за един интересен феномен, с който всички се сблъскваме в ежедневието, но не му обръщаме особено внимание. Започваме с въпроса: „Защото писалката в чаша вода изглежда счупена?“
...
Този на пръв поглед прост ефект може да се обясни с основните принципи на физиката и оптиката. Нека разгледаме заедно това явление по-подробно, но първо трябва да разберем как се разпространява светлината. Физическата причина за това явление е разликата в скоростта на разпространение на светлинната вълна в различни среди. Пречупването на светлината е оптично явление, което възниква, когато светлината преминава от една среда в друга и променя посоката си. Това е така, защото светлината се разпространява по-бавно в по-плътни среди. Тъй като светлината променя скоростта, тя също променя посоката, което води до пречупване.
...
Когато погледнем писалката в чашата, забелязваме, че частите над и под водата не са подравнени. Това е така, защото светлината се пречупва, докато преминава през водата. Ъгълът на пречупване се променя, когато светлината преминава от въздуха към водата. Това кара частта от писалката под водата да изглежда сякаш идва от друг ъгъл. Очите ни отчитат това пречупване на светлината, но мозъкът ни не коригира тази информация с индекса на пречупване на водата по отношение на въздуха. Тази зависимост е установена експериментално от холандския физик Вилеброрд Снел ван Ройен, който създаде закон, който да обясни това и стана известен, като закон на Снел. Законът на Снел определя ъгъла на пречупване на светлината при преминаването й от една среда в друга. Този закон описва математическата връзка между ъгъла на падане на светлината и ъгъла на пречупване.
...
Пречупването на светлината е интригуващ процес, който се среща не само при писалката поставена в чаша вода, но и в много ситуации в ежедневието. Например, когато ходим в плитка вода, краката ни изглеждат по-големи, отколкото са. Тук важи същият принцип. Светлината се пречупва, докато преминава през водата и в този случай водата действа като лупа и отрожението на краката ни нараства. Това на пръв поглед просто явление всъщност заема много важно място в оптичната индустрия и инженерство. Практическото приложение на закона за пречупване на светлината е разнообразно. Без преувеличение може да се каже, че повечето оптични устройства работят по този закон. Пречупването на светлинния поток в оптичните лещи се използва в устройства като микроскопи, телескопи и бинокли. Той обяснява и редица светлинни явления, като небесната дъга, миражите или разлагането на бялата светлина на цветове при преминаването и през призма. Освен това в природата много животни ловуват или бягат при опасност, като се възползват от ефекта на пречупване на светлината.
