Okno do neexistujúceho sveta

Za vznikom Svetových výstav (od roku 2000 oficiálne nazývaných Expo) v polovici 19. storočia stáli oslava technickej zručnosti, inovácií a okúzlenie priemyselnou revolúciou. Tá parížska z roku 1900 sa považuje za skutočne krásny odchod 19. storočia s veľkou pompou.

Keby sme zobrali za kritérium úspešnosti Svetových výstav návštevnosť, tak tu jednoznačne dominuje práve parížska výstava z roku 1900 s 50 miliónmi návštevníkov. A mali sa veru na čo pozerať. Rudolf Diesel vystavil vznetový motor bežiaci na arašidový olej, po prvý raz sa objavil zvukový film a eskalátor, expanziu zažívali rôzne panoramatické zábavné stroje, lákadlom sa stal obrí teleskop s priemerom 1,25 m. V rámci vedecko-technických atrakcií dominovala optika so zrkadlom v hlavnej úlohe.

Benátski majstri

S princípom zrkadla sa človek stretával od začiatku svojich dejín – išlo o odrazy z vodnej hladiny. Z hľadiska bežného používania to však bolo nepraktické, a tak začali ľudia vymýšľať, ako sa na seba môžu dívať aj doma. Človek prišiel na to, že niektoré kovy, keď sa opracujú do rovinnej plochy, poskytnú svojmu pozorovateľovi obraz. Netrvalo dlho a na tieto účely sa začali bežne využívať hladké dosky z leštenej medi, mosadze, striebra či zlata. Až na začiatku 16. storočia vznikli zrkadlá súčasného typu. Išlo o tzv. benátske zrkadlá. Ich základom bolo sklo a odrazová kovová vrstva z amalgámu, zlúčeniny ortuti a olova alebo cínu. Benátčania si svoju výrobu prísne strážili, čím sa na jednej strane stali ich zrkadlá vzácne, a preto drahé, no na druhej strane ich to nútilo udržiavať si vysoký fortieľ. Súčasné zrkadlá tvorí tenká vrstva hliníka naneseného na zadnú stranu sklenej tabule. Pretože vrstva je nanesená zozadu, zrkadlo je trvanlivejšie, hoci aj za cenu o niečo nižšej kvality obrazu. No ani odraz asi 95 % dopadajúceho svetla nie je zlý. Prirodzene, že pri kvalitnejších zrkadlách sa percento odrazu zvyšuje.

Zákon odrazu

Zobrazovanie odrazom vzniká najmä na vyleštených plochách rovinných zrkadiel. Zrkadlo je vďaka zákonom optiky akýmsi oknom do neexistujúceho sveta. Objekty, ktoré v zrkadle vidíme, sú veľmi realistické, rovnako veľké ako originál, priam máme pocit, že môžeme ísť za zrkadlo a onen predmet si zobrať. Je to však len obraz objektov, ktoré sú pred zrkadlom. Svetlo dopadajúce na zrkadlo sa odráža tak, že oba uhly medzi každým lúčom a zrkadlom sú rovnaké. Zákon, ktorý charakterizuje správanie sa lúča dopadajúceho na zrkadlo, sa nazýva zákon odrazu. Veľmi jednoducho povedané – uhol dopadu sa rovná uhlu odrazu. Uhol dopadu (odrazu) je uhol, ktorý zviera kolmica dopadu (odrazu) a dopadajúci (odrážajúci sa) lúč. Obraz utvorený na rovinnom zrkadle je vždy neskutočný (zdanlivý), priamy, rovnako veľký ako originál (vzdialenosť obrazu a predmetu od zrkadla je rovnaká) a súmerný s predmetom podľa roviny zrkadla, inými slovami povedané: je stranovo prevrátený.

Kaleidoskop

Vďaka svojim vlastnostiam a zákonom optiky sa dá zažiť so zrkadlami veľa zábavy – stačí, keď sa správne poskladajú. V roku 1815 škótsky fyzik sir David Brewster, niektorými označovaný za otca modernej optiky, vďaka experimentom s polarizovaným svetlom zostrojil hračku, ktorá doslova očarila celý svet – kaleidoskop. Na jednom konci papierovej rúrky umiestnil oproti sebe zrkadlá, na druhom konci bolo matné sklo. Do rúrky vložil sklené koráliky a už stačilo len nepatrne potočiť rúrkou a fascinujúce divadlo meniacich sa obrazov sa začalo. A na to stačili tri umne spojené zrkadlá. Odraz odrazu je užitočný vtedy, keď zrkadlá zvierajú pravý uhol – vytvárajú tzv. kútový odrážač. Aj najnepatrnejšie pohnutie rúrkou spôsobí posun korálikov a zároveň vznik nových obrazcov. Prirodzene, možné variácie závisia od počtu farebných sklíčok. Jakov Isidorovič Pereľman v knihe Zábavná fyzika (Perfekt, 2008) píše: Máte kaleidoskop s 20 skielkami a pootočíte ním za minútu desaťkrát, aby ste získali nové rozloženie odrážajúcich sklíčok. Koľko času by ste potrebovali, aby ste si mohli prezrieť všetky možné obrazce? Odpoveď je fascinujúca: Oceány vyschnú, horstvá zaniknú, kým sa vyčerpajú všetky možné obrazceJe potrebných prinajmenej 500 000 miliónov rokov. Vyše 500 miliónov tisícročí treba pootáčať kaleidoskopom, aby sme si prezerali všetky obrazce! A na to nám stačia tri zrkadlá a 20 sklíčok.

Tento článok si môžete prečítať v časopise Quark 03/2018.

Ak chcete mať prístup aj k exkluzívnemu obsahu pre predplatiteľov alebo si objednať tlačenú verziu časopisu Quark, prihláste sa alebo zaregistrujte.

R
Foto Pixabay

Komentáre