1 00:00:01,280 --> 00:00:03,571 Jeśli lubisz magiczne sztuczki 2 00:00:03,571 --> 00:00:05,481 to na pewno spodoba Ci się ta 3 00:00:05,481 --> 00:00:07,168 ze znikającą szklanką. 4 00:00:07,936 --> 00:00:11,544 Wkładamy szklankę w szklankę, wlewamy płyn 5 00:00:11,544 --> 00:00:14,992 i voila, mniejsza szklanka znika. 6 00:00:15,360 --> 00:00:17,172 Można patrzeć i patrzeć 7 00:00:17,172 --> 00:00:18,782 nie będzie jej widać. 8 00:00:18,944 --> 00:00:19,712 Magia? 9 00:00:19,968 --> 00:00:20,710 Nie. 10 00:00:20,736 --> 00:00:21,558 Fizyka. 11 00:00:21,760 --> 00:00:22,638 A konkretnie 12 00:00:22,638 --> 00:00:24,832 współczynnik załamania światła. 13 00:00:25,344 --> 00:00:27,648 Jeśli zostanie on odpowiednio dobrany 14 00:00:27,904 --> 00:00:30,464 przedmiot, na który patrzymy zniknie. 15 00:00:30,976 --> 00:00:32,768 Domyślasz się oczywiście 16 00:00:33,024 --> 00:00:35,302 że ciecz, którą wlewamy do szklanki 17 00:00:35,302 --> 00:00:36,864 nie może być przypadkowa. 18 00:00:37,376 --> 00:00:38,572 Jest nią olej 19 00:00:38,572 --> 00:00:40,960 który ma współczynnik załamania światła 20 00:00:41,216 --> 00:00:42,249 można powiedzieć 21 00:00:42,249 --> 00:00:44,678 idealnie dopasowany do szkła. 22 00:00:44,920 --> 00:00:47,080 Więcej o załamaniu światła 23 00:00:47,080 --> 00:00:48,896 dowiesz się w tej lekcji. 24 00:01:01,184 --> 00:01:03,624 Obserwując zanurzoną w wodzie słomkę 25 00:01:03,624 --> 00:01:06,062 możemy zauważyć ciekawe zjawisko. 26 00:01:06,304 --> 00:01:08,159 Kiedy patrzymy na nią z boku 27 00:01:08,159 --> 00:01:09,674 część zanurzona wydaje się 28 00:01:09,674 --> 00:01:11,936 być wygięta pod dziwnym kątem. 29 00:01:12,448 --> 00:01:14,124 Kiedy spojrzymy na nią z góry 30 00:01:14,124 --> 00:01:16,392 wydaje się być podejrzanie krótka. 31 00:01:16,544 --> 00:01:18,088 Jak to wyjaśnić? 32 00:01:18,336 --> 00:01:19,371 Wiemy przecież 33 00:01:19,371 --> 00:01:21,664 że ze słomką nic się nie dzieje. 34 00:01:21,920 --> 00:01:23,880 Jednak nasze oczy przeczą temu 35 00:01:23,880 --> 00:01:24,960 co wiemy. 36 00:01:25,248 --> 00:01:27,328 Aby wyjaśnić słomkowe anomalie 37 00:01:27,328 --> 00:01:28,976 zróbmy doświadczenie. 38 00:01:30,112 --> 00:01:32,084 Potrzebne nam będzie akwarium 39 00:01:32,084 --> 00:01:34,634 napełnione wodą i wskaźnik laserowy. 40 00:01:35,232 --> 00:01:36,768 Kierujemy światło lasera 41 00:01:36,768 --> 00:01:38,560 na powierzchnię wody, ale tak 42 00:01:38,816 --> 00:01:40,023 aby promień lasera 43 00:01:40,023 --> 00:01:41,972 dotykał ścianki akwarium. 44 00:01:42,144 --> 00:01:43,784 W ten sposób promień lasera 45 00:01:43,784 --> 00:01:46,028 będzie dla nas doskonale widoczny. 46 00:01:46,240 --> 00:01:48,581 Obserwuj, co się dzieje z promieniem 47 00:01:48,581 --> 00:01:50,746 na granicy wody i powietrza. 48 00:01:51,616 --> 00:01:52,690 Widać wyraźnie 49 00:01:52,690 --> 00:01:54,916 że zmienia się jego kierunek. 50 00:01:54,944 --> 00:01:57,504 Mówimy, że promień ulega załamaniu. 51 00:01:58,016 --> 00:02:00,832 W filmie o odbiciu i rozproszeniu światła 52 00:02:01,088 --> 00:02:02,866 mówiliśmy o kącie padania 53 00:02:02,866 --> 00:02:04,866 i kącie odbicia promienia. 54 00:02:05,184 --> 00:02:07,555 Kąty te mierzyliśmy między promieniem 55 00:02:07,555 --> 00:02:09,565 a normalną, czyli linią 56 00:02:09,565 --> 00:02:11,328 prostopadłą do powierzchni. 57 00:02:12,096 --> 00:02:13,415 W przypadku załamania 58 00:02:13,415 --> 00:02:15,424 będziemy postępować analogicznie. 59 00:02:15,936 --> 00:02:18,240 Kąt padania i kąt załamania 60 00:02:18,496 --> 00:02:19,942 to kąty między promieniem 61 00:02:19,942 --> 00:02:23,214 padającym i odpowiednio załamanym 62 00:02:23,214 --> 00:02:24,452 a normalną. 63 00:02:24,640 --> 00:02:26,355 Widzimy, że po przejściu 64 00:02:26,355 --> 00:02:27,712 z powietrza do wody 65 00:02:27,968 --> 00:02:29,504 promień załamał się tak 66 00:02:29,504 --> 00:02:31,260 aby być bliżej normalnej. 67 00:02:31,552 --> 00:02:33,489 Kąt padania jest więc większy 68 00:02:33,489 --> 00:02:34,964 niż kąt załamania. 69 00:02:35,392 --> 00:02:36,288 Tak dzieje się 70 00:02:36,288 --> 00:02:38,464 kiedy światło przechodzi z ośrodka 71 00:02:38,720 --> 00:02:40,512 w którym porusza się szybciej 72 00:02:40,768 --> 00:02:43,302 do ośrodka, w którym porusza się wolniej. 73 00:02:44,096 --> 00:02:46,400 Pomyśl, co się stanie, jeśli promień 74 00:02:46,656 --> 00:02:49,230 będzie przechodził z wody do powietrza? 75 00:02:53,056 --> 00:02:55,354 Tak, tym razem odchyli się on 76 00:02:55,354 --> 00:02:56,724 od normalnej. 77 00:02:57,152 --> 00:02:59,212 Jeśli więc mamy przejście promienia 78 00:02:59,212 --> 00:03:01,248 z jednego ośrodka do drugiego 79 00:03:01,504 --> 00:03:03,472 to zawsze kąt będzie większy 80 00:03:03,472 --> 00:03:05,088 po stronie tego ośrodka 81 00:03:05,344 --> 00:03:07,392 gdzie światło porusza się szybciej 82 00:03:07,648 --> 00:03:08,841 niezależnie od tego 83 00:03:08,841 --> 00:03:11,636 czy jest to kąt padania czy załamania. 84 00:03:12,000 --> 00:03:14,548 Dla przejścia między powietrzem, a wodą 85 00:03:14,548 --> 00:03:16,261 zawsze większy będzie kąt 86 00:03:16,261 --> 00:03:17,962 po stronie powietrza. 87 00:03:18,144 --> 00:03:19,328 A co by się stało 88 00:03:19,328 --> 00:03:20,850 gdybyśmy do doświadczenia 89 00:03:20,850 --> 00:03:23,514 zamiast wody wzięli szklaną bryłę? 90 00:03:23,932 --> 00:03:24,828 Podpowiem. 91 00:03:24,828 --> 00:03:26,530 W szkle światło porusza się 92 00:03:26,530 --> 00:03:27,872 wolniej niż w wodzie. 93 00:03:30,688 --> 00:03:32,258 Jeśli światło porusza się 94 00:03:32,258 --> 00:03:34,016 w szkle wolniej niż w wodzie 95 00:03:34,272 --> 00:03:36,193 to przechodząc z jednego ośrodka 96 00:03:36,193 --> 00:03:38,624 do drugiego zwalnia bardziej. 97 00:03:39,136 --> 00:03:41,250 Większa zmiana prędkości oznacza 98 00:03:41,250 --> 00:03:43,232 silniejsze załamanie promienia. 99 00:03:43,744 --> 00:03:45,280 Promień załamany w szkle 100 00:03:45,280 --> 00:03:47,328 zbliży się do normalnej bardziej 101 00:03:47,584 --> 00:03:48,608 niż w wodzie. 102 00:03:49,120 --> 00:03:51,111 Przy tym samym kącie padania 103 00:03:51,111 --> 00:03:53,270 kąt załamania będzie mniejszy. 104 00:03:57,312 --> 00:03:58,976 Z tą świeżo zdobytą wiedzą 105 00:03:58,976 --> 00:04:00,896 wróćmy do naszej krzywej słomki. 106 00:04:01,152 --> 00:04:03,042 Promienie, które odbijają się 107 00:04:03,042 --> 00:04:04,736 i docierają do naszego oka 108 00:04:04,992 --> 00:04:06,528 od tej części słomki 109 00:04:06,784 --> 00:04:08,504 która znajduje się nad powierzchnią 110 00:04:08,504 --> 00:04:11,904 wody lub oranżady, biegną prostoliniowo. 111 00:04:12,160 --> 00:04:14,368 Oko widzi więc tę część słomki 112 00:04:14,368 --> 00:04:16,822 dokładnie tam, gdzie się ona znajduje. 113 00:04:17,280 --> 00:04:19,554 Promienie, które biegną do naszego oka 114 00:04:19,554 --> 00:04:21,887 z fragmentu słomki zanurzonego w cieczy 115 00:04:22,143 --> 00:04:23,935 ulegają po drodze załamaniu. 116 00:04:24,191 --> 00:04:25,613 Tyle, że nasz mózg 117 00:04:25,613 --> 00:04:28,321 odbierając wrażenia z oka o tym nie wie. 118 00:04:28,543 --> 00:04:30,896 Dla niego promień powinien być prosty 119 00:04:30,896 --> 00:04:32,639 i tak go interpretuje. 120 00:04:33,151 --> 00:04:35,355 Gdybyśmy mentalnie wyprostowali 121 00:04:35,355 --> 00:04:36,991 nasze złamane promienie 122 00:04:37,247 --> 00:04:40,017 słomka znalazłaby się w innym położeniu. 123 00:04:40,575 --> 00:04:43,315 I taką właśnie wersję rzeczywistości 124 00:04:43,315 --> 00:04:45,277 nie do końca zgodną z prawdą 125 00:04:45,277 --> 00:04:47,307 kreuje nasz mózg. 126 00:04:47,487 --> 00:04:50,559 Zauważ, że końcówka naszej pozornej słomki 127 00:04:50,815 --> 00:04:53,349 znajduje się wyżej niż w rzeczywistej. 128 00:04:53,381 --> 00:04:54,304 To tłumaczy 129 00:04:54,304 --> 00:04:56,447 dlaczego wydaje nam się ona krótsza 130 00:04:56,959 --> 00:04:58,367 a wszystkie przedmioty 131 00:04:58,367 --> 00:04:59,867 leżące na dnie szklanki 132 00:04:59,867 --> 00:05:01,823 wydają się być dużo bliżej nas 133 00:05:02,079 --> 00:05:03,975 niż są w rzeczywistości. 134 00:05:07,711 --> 00:05:09,686 Wiemy już, że światło padając 135 00:05:09,686 --> 00:05:12,319 na jakąś powierzchnię, na przykład lustro 136 00:05:12,575 --> 00:05:13,889 ulega odbiciu. 137 00:05:14,111 --> 00:05:16,417 Wiemy także, że promień przechodząc 138 00:05:16,417 --> 00:05:18,870 z jednego ośrodka do drugiego 139 00:05:18,870 --> 00:05:19,999 ulega załamaniu 140 00:05:20,255 --> 00:05:22,032 jeśli światło rozchodzi się 141 00:05:22,032 --> 00:05:23,650 w każdym z tych ośrodków 142 00:05:23,650 --> 00:05:25,323 z różną prędkością. 143 00:05:25,631 --> 00:05:28,215 Jednak woda czy szkło tworzą także 144 00:05:28,215 --> 00:05:30,765 płaszczyznę odbijającą światło. 145 00:05:31,263 --> 00:05:32,886 Przekonał się o tym każdy 146 00:05:32,886 --> 00:05:34,544 kto oglądał swoje odbicie 147 00:05:34,544 --> 00:05:35,871 w sklepowej wystawie 148 00:05:36,127 --> 00:05:37,265 czy podziwiał widok 149 00:05:37,265 --> 00:05:39,243 odbity w powierzchni jeziora. 150 00:05:39,711 --> 00:05:40,991 Jak to więc jest? 151 00:05:41,247 --> 00:05:42,516 Światło się od powierzchni 152 00:05:42,516 --> 00:05:44,319 wody czy szkła odbija 153 00:05:44,575 --> 00:05:46,235 czy na niej załamuje? 154 00:05:47,391 --> 00:05:49,695 Często robi obie te rzeczy naraz. 155 00:05:50,207 --> 00:05:51,981 Część wiązki ulega odbiciu 156 00:05:51,981 --> 00:05:53,649 a część załamaniu. 157 00:05:58,143 --> 00:05:59,352 Jeśli część nieba 158 00:05:59,352 --> 00:06:01,983 jest zaciągnięta deszczowymi chmurami 159 00:06:02,239 --> 00:06:04,799 a na jego drugiej części rządzi słońce 160 00:06:05,055 --> 00:06:06,243 które jednak chyli się 161 00:06:06,243 --> 00:06:07,871 już nieco ku zachodowi 162 00:06:08,127 --> 00:06:09,693 możesz zacząć rozglądać się 163 00:06:09,693 --> 00:06:12,479 za charakterystycznym wielobarwnym łukiem. 164 00:06:12,991 --> 00:06:15,567 Jak widzisz, tęcza ma spore wymagania 165 00:06:15,567 --> 00:06:17,141 aby się nam ukazać. 166 00:06:17,343 --> 00:06:18,617 Nic więc dziwnego 167 00:06:18,617 --> 00:06:20,415 że jest rzadkim gościem. 168 00:06:20,831 --> 00:06:22,367 Jak powstaje tęcza? 169 00:06:22,975 --> 00:06:24,511 Aby wyjaśnić to zjawisko 170 00:06:24,511 --> 00:06:27,431 przeprowadzimy jeszcze jeden eksperyment. 171 00:06:28,863 --> 00:06:30,638 Umieszczamy pryzmat na drodze 172 00:06:30,638 --> 00:06:31,929 promienia lasera. 173 00:06:32,191 --> 00:06:33,647 Promień przechodzi najpierw 174 00:06:33,647 --> 00:06:35,245 z powietrza do szkła 175 00:06:35,245 --> 00:06:36,695 a następnie z powrotem 176 00:06:36,695 --> 00:06:38,339 ze szkła do powietrza. 177 00:06:38,591 --> 00:06:41,255 Załamuje się więc po drodze dwukrotnie. 178 00:06:41,407 --> 00:06:42,775 Do każdej z płaszczyzn 179 00:06:42,775 --> 00:06:44,560 przez które przechodzi promień 180 00:06:44,560 --> 00:06:46,109 rysujemy normalną. 181 00:06:46,271 --> 00:06:47,388 Widzimy, że promień 182 00:06:47,388 --> 00:06:48,826 przy pierwszym przejściu 183 00:06:48,826 --> 00:06:50,623 odchyla się w stronę tej linii 184 00:06:50,879 --> 00:06:53,353 a przy drugim się od niej oddala. 185 00:06:54,719 --> 00:06:57,023 Powtórzmy teraz to samo doświadczenie 186 00:06:57,279 --> 00:06:58,729 ale zamiast laserem 187 00:06:58,729 --> 00:07:01,119 oświetlmy pryzmat światłem słonecznym. 188 00:07:01,375 --> 00:07:03,423 Nie skupimy słonecznej wiązki 189 00:07:03,679 --> 00:07:05,173 dlatego nie widzimy tak dobrze 190 00:07:05,173 --> 00:07:07,407 drogi promieni przed pryzmatem. 191 00:07:07,519 --> 00:07:09,687 Za to to, co się dzieje za pryzmatem 192 00:07:09,687 --> 00:07:11,267 widzimy doskonale. 193 00:07:11,359 --> 00:07:13,265 Wszystkie barwy tęczy. 194 00:07:14,175 --> 00:07:15,983 Co się wydarzyło i dlaczego 195 00:07:15,983 --> 00:07:18,527 światło lasera nie dało takiego efektu? 196 00:07:19,551 --> 00:07:21,176 Laser emituje światło 197 00:07:21,176 --> 00:07:22,879 o jednej długości fali. 198 00:07:23,135 --> 00:07:24,621 Każdy pojedynczy promień 199 00:07:24,621 --> 00:07:26,463 w wiązce jest taki sam. 200 00:07:26,975 --> 00:07:29,435 Dlatego dokładnie w taki sam sposób 201 00:07:29,435 --> 00:07:31,289 przechodzi przez pryzmat. 202 00:07:31,583 --> 00:07:33,192 Takie światło nazywamy 203 00:07:33,192 --> 00:07:35,679 jednobarwnym lub monochromatycznym. 204 00:07:36,447 --> 00:07:39,007 Światło słoneczne jest bardziej złożone. 205 00:07:39,519 --> 00:07:41,311 Widzimy je jako białe 206 00:07:41,567 --> 00:07:43,209 ale tak naprawdę składa się 207 00:07:43,209 --> 00:07:44,944 z całego zakresu widzialnego 208 00:07:44,944 --> 00:07:46,781 fal elektromagnetycznych 209 00:07:46,943 --> 00:07:49,503 a nawet podczerwieni i ultrafioletu. 210 00:07:50,271 --> 00:07:51,939 Są tam więc fale o długości 211 00:07:51,939 --> 00:07:53,855 odpowiadającej barwie czerwonej 212 00:07:54,111 --> 00:07:57,493 pomarańczowej, żółtej i tak aż do fioletu. 213 00:07:57,951 --> 00:08:00,511 Każda barwa to inna długość fali 214 00:08:00,767 --> 00:08:03,049 a także inna częstotliwość. 215 00:08:03,583 --> 00:08:05,155 W próżni każda z tych fal 216 00:08:05,155 --> 00:08:07,167 porusza się z tą samą prędkością. 217 00:08:07,679 --> 00:08:09,983 W powietrzu różnice są znikome. 218 00:08:10,495 --> 00:08:13,055 Jednak w szkle są na tyle znaczące 219 00:08:13,311 --> 00:08:15,615 że fale odpowiadające różnym barwom 220 00:08:15,871 --> 00:08:17,370 załamują się na pryzmacie 221 00:08:17,370 --> 00:08:19,455 pod odrobinę innym kątem. 222 00:08:19,967 --> 00:08:23,039 Światło fioletowe załamuje się najbardziej 223 00:08:23,295 --> 00:08:25,343 a światło czerwone najmniej. 224 00:08:25,855 --> 00:08:27,347 Zachodzi wtedy zjawisko 225 00:08:27,347 --> 00:08:29,331 rozszczepienia światła białego 226 00:08:29,331 --> 00:08:31,099 na poszczególne barwy. 227 00:08:31,487 --> 00:08:34,137 Przekrój barw, jaki widzimy za pryzmatem 228 00:08:34,137 --> 00:08:36,621 nazywamy widmem światła białego. 229 00:08:37,887 --> 00:08:39,757 Na podobnej zasadzie światło 230 00:08:39,757 --> 00:08:42,825 rozszczepia się podczas powstawania tęczy. 231 00:08:43,263 --> 00:08:45,857 Tu za pryzmat służy mu kropla wody. 232 00:08:46,335 --> 00:08:48,338 Promień padający na taką kroplę 233 00:08:48,338 --> 00:08:49,663 ulega załamaniu 234 00:08:49,919 --> 00:08:53,247 a następnie odbiciu i drugiemu załamaniu. 235 00:08:54,015 --> 00:08:56,831 Kąt między promieniem padającym na kroplę 236 00:08:56,831 --> 00:08:59,647 a wychodzącym z kropli światłem czerwonym 237 00:08:59,903 --> 00:09:01,951 wynosi 42 stopnie. 238 00:09:02,719 --> 00:09:04,782 Dlatego warunkiem zobaczenia tęczy 239 00:09:04,782 --> 00:09:07,993 jest umiejscowienie słońca nie wyżej niż 240 00:09:07,993 --> 00:09:10,863 42 stopnie nad horyzontem. 241 00:09:14,239 --> 00:09:15,969 Załamanie światła na granicy 242 00:09:15,969 --> 00:09:17,823 dwóch ośrodków przezroczystych 243 00:09:18,079 --> 00:09:19,471 oznacza zmianę kierunku 244 00:09:19,471 --> 00:09:21,727 rozchodzenia się promieni świetlnych 245 00:09:21,727 --> 00:09:23,579 na granicy tych ośrodków. 246 00:09:23,967 --> 00:09:26,332 Kąt padania i kąt załamania 247 00:09:26,332 --> 00:09:27,803 to odpowiednio kąt między 248 00:09:27,803 --> 00:09:30,111 promieniem padającym i załamanym 249 00:09:30,177 --> 00:09:31,229 a normalną. 250 00:09:31,647 --> 00:09:33,875 Przyczyną zjawiska załamania światła 251 00:09:33,951 --> 00:09:35,359 jest zmiana prędkości 252 00:09:35,359 --> 00:09:37,623 jego rozchodzenia się przy przejściu 253 00:09:37,623 --> 00:09:39,987 z jednego ośrodka do drugiego. 254 00:09:42,911 --> 00:09:44,247 Wiesz już, czym jest 255 00:09:44,247 --> 00:09:46,263 zjawisko załamania światła. 256 00:09:46,399 --> 00:09:49,119 Więcej świetlnych tajemnic rozwiązujemy 257 00:09:49,129 --> 00:09:51,646 w innych filmach tej playlisty.