Fyzika v kouzlech

Marcela Nevedelová

Abstract

The aim of the article is to contribute to higher attraction of physics. The content deals with some attractive physical experiments. There are complete instructions for the preparation and execution of the experiments described in the article. Also the author gives the observations with short explanations of physics behind the scene.

1. Horiaca sviečka vo fľaši s vodou

Pomôcky: krabica, tabuľa skla, fľaša s vodou, sviečka (hrubšia než hrdlo fľaše), zápalky, nožnice

Postup: Do jednej steny krabice urobíme zhruba v strede otvor obdľžníkového tvaru, ktorého rozmery sú o niečo väčšie než fľaše. Do otvorenej krabice umiestnime naprieč tabuľu zo skla. Fľašu s vodou položíme do stredu zadnej časti krabice tak, aby sme ju mohli pozorovať cez obdľžnikový otvor v protiľahlej strane krabice. Potom horiacu sviečku dáme do krabice tak, ako je to na obr. 1.1 (pohľad zvrchu).

Pozorovanie: Pri pohľade do krabice cez obdľžnikový otvor vidíme fľašu s vodou. Keď do krabice vložíme na vhodné miesto horiacu sviečku, naskytne sa nám pohľad na záhadný efekt – horiacu sviečku vo fľaši s vodou (viď. obr. 1.2). Ak použijeme sviečku väčšieho priemeru než je hrdlo fľaše, výsledný efekt je ešte záhadnejší.

Vysvetlenie: Hlavnú úlohu v pokuse zohráva polopriepustná sklenená priečka. Svojou priehľadnosťou umožňuje pozorovať fľašu, ktorá je umiestnená za ňou. Avšak keď je priečka osvetlená napr. horiacou sviečkou, zohráva i úlohu zrkadliacej plochy. Sklo v úlohe zrkadla vytvára neskutočný obraz horiacej sviečky, ktorý vo vhodnom usporiadaní v súlade s geometrickou optikou viď. obr.1.1, vzniká práve vo fľaši.

2. Periskopové dvojča

Pomôcky: krabica, 4 rovnaké rovinné zrkadlá (napr. zrkadlá zo štandardných školských optických súprav), laserové pero, nožnice, lepiaca páska

Postup: Jednu stenu krabice upravíme tak, že po vystrihnutí ostanú z nej iba 4 pravouhlé rovnoramenné trojuholníky, ktoré zahneme spôsobom naznačeným na obr. 2.1 a prilepíme. Potom lepiacou páskou prichytíme rovinné zrkadlá na prepony daných trojuholníkov a o steny krabice tak, aby dve zrkadlá boli navzájom rovnobežné a s druhými dvoma zvierali uhol 90°. Ešte prerežeme krabicu zhruba v strede.

Laserovým perom urobíme svetelnú stopu na stene miestnosti. Potom položíme lúču do cesty kúsok kartónu. Za nezmenených podmienok na kartón nasadíme nami upravenú krabicu v mieste jej rezu.

Pozorovanie: Keď položíme laserovému lúču do cesty kartón, jeho svetelná stopa na stene zmizne. Avšak keď zasunieme na prekážku (kúsok kartónu) „zázračnú krabicu“, svetelná stopa na stene sa opäť objaví.

Vysvetlenie: V pokuse ide akoby o dva navzájom spojené periskopy. Výsledný pozorovaný efekt je, že vidíme pomocou periskopu - dvojčaťa predmety aj keď by sme ich normálne nevideli, keďže by nám v tom bránila prekážka – kartón. Pozorovaný jav možno vysvetliť grafickým nákresom chodu význačných lúčov (obr. 2.2). Po 4-násobnom odraze na rovinných zrkadlách má svetlo opäť pôvodný smer, akoby nemalo v ceste nijakú prekážku.

Literatúra

[1] OSTDIEK, Vern. J. Inquiry into Physics. West Publishing Company St. Paul 1987