- Časopis Quark - https://www.quark.sk -

Farby a zotrvačník

Ako vníma farby v pohybe ľudské oko a ako kamera? Tam, kde niekto vidí zelenú, iný môže vidieť modrú… A ako vôbec môže striedanie bielej a čiernej vyvolať farebný efekt?

To je len zopár otázok, na ktoré si odpovieme pomocou pokusu. Videonávod nájdete, ako obvykle, na webovej stránke video.matfyzjein.sk/experimenty.

Pomôcky

CD, drevená špajdľa, guma (na papier), strúhadlo, tvrdý biely papier A4 (postačí aj obyčajný kancelársky), orezávadlo alebo nožnice, farbičky alebo farebné papiere (na vytváranie obrazcov)

Postup

Na gumu si obkreslíme otvor v strede CD a orezávadlom vyrežeme (nožnicami vystrihneme) o trochu väčší kruh. Potom ho na stole obrúsime (ogumujeme) do požadovaného tvaru tak, aby presne vošiel do stredného otvoru CD. Pomocou strúhadla alebo orezávadla zastrúhame hrot špajdle. Takto zaostrenou špajdľou prepichneme gumu presne v strede. Vznikne nám zotrvačník, ktorý môžeme roztočiť napríklad aj na špičke prsta. CD obkreslíme na papier, pričom nezabudneme vyznačiť stred CD. Kruh vystrihneme, prepichneme v strede špajdľou a vymaľujeme ľubovoľnými útvarmi a farbami.

Realizácia

Ak zotrvačník prudko roztočíme, bude sa točiť veľmi dlho a nespadne. Dokážeme ho roztočiť na prste, prípadne na dlani, na nose a pod. Roztočením rôznych farebných obrazcov v podstate miešame farby.

Pozorovanie

Pokus realizujeme pri dobrom osvetlení, ideálne pri prirodzenom svetle. Ak použijeme pripravené obrazce, môžeme pozorovať zaujímavé javy. Pri roztočení kruhu, ktorý je pomaľovaný všetkými farbami spektra, nám vznikne šedá, ideálne až biela plocha. Naopak, pri roztočení kruhu s bielymi a čiernymi časťami môžeme pozorovať v určitých momentoch rôzne farby – červenú, modrú, zelenú.

Vysvetlenie

Svetlo je vlastne vlnenie s určitou frekvenciou. Každá farba má svoju frekvenciu. V našich očiach sa nachádzajú nervové bunky na vnímanie farieb. Ide o tri druhy zrakových buniek, ktoré sú citlivé na červené, zelené a modrofialové svetlo. Ak sú všetky tri druhy buniek podráždené rovnako silno, vnímame biele svetlo. Preto keď roztočíme farebný kruh, naše oči nestíhajú spracovať jednotlivé vnemy a vidíme farbu šedú či bielu. Ak roztočíme bielo-čierny kruh, naše oči vnímajú striedanie týchto okienok ako frekvenciu, a teda vidíme jednotlivé farby.

Poznámky

Ak budeme pokus robiť viacerí spolu, môžeme si uvedomiť, že každý z nás vníma farby inak. Tentoraz nestačí pozrieť si video, aby sme pokus videli. Ľudské oko vníma totiž inak ako kamera. Kamera nakrúca asi 25 obrázkov za sekundu (fps – frames per second), ľudské oko vie vnímať podstatne viac, v extrémnych situáciách aj niekoľko stoviek fps. Počet obrázkov za sekundu sa však líši u každého človeka a dokonca aj jedinec sám počas dňa tento počet môže meniť. Vplýva na to stres, vyčerpanosť, prípadne sústredenosť, ale aj trénovanosť či fyzické predispozície. Napríklad piloti bojových stíhačiek dokážu zaznamenať udalosť, ktorá sa odohrala v jednej 220-tine sekundy, teda inými slovami, ich oči dosahujú 220 fps. Priemer v bežnom živote, napríklad pri ceste do kuchyne, je 10 až 12 fps. Bežná kamera nakrúca 25 až 60 fps. Takže to, čo uvidíme naživo, sa veľmi líši od toho, čo nasníma kamera. Kamera pri roztočení prvého kruhu neuvidí bielu, ale ľudské oko áno. Kamera nám poskytuje iné zaujímavé úkazy. V istých okamihoch môžeme vidieť, akoby sa kruh alebo jeho časti začali pohybovať v opačnom smere. Tam, kde naživo vidíme bielu farbu na kamere, uvidíme farebné šmuhy a podobne.

PaedDr. Soňa Gažáková, PhD.
Foto a video Stanislav Griguš
Fakulta matematiky, fyziky a informatiky
Univerzita Komenského v Bratislave
Svoje realizácie experimentov môžete posielať na adresu: sona.gazakova@fmph.uniba.sk.

Tento článok si môžete prečítať v časopise Quark 3/2021. Ak ešte nie ste našou predplatiteľkou/naším predplatiteľom a chcete mať prístup k exkluzívnemu obsahu, objednajte si predplatné podľa vášho výberu tu.
Komentáre