Edutorium: Tváří v tvář

Celkový přehled Veřejnost 2. stupeň ZŠ SŠ

ZVOLTE CÍLOVOU SKUPINU pro přehlednější zobrazení.

Expozice

Edutorium

Garant:

Mgr. Kristýna Nová

Klíčová slova:

odraz světla

zrcadlo

Anotace pro veřejnost:

U tohoto exponátu si můžete (ideálně ve dvojici) vyzkoušet polopropustné zrcadlo, které můžete nasvítit světly z různých stran a úhlů. Možná vám pomůže pochopit některé jevy z běžného života: Proč v noci nevidím z okna ven, když je doma rozsvíceno? Můžete také zkusit nastavit osvětlení tak, abyste v zrcadle viděli napůl sebe a napůl člověka za zrcadlem. Někdy tak spatříte obličej, který vypadá napůl jako váš a napůl jako obličej toho druhého.

Anotace pro 2. stupeň ZŠ:

U tohoto exponátu si můžete (ideálně ve dvojici) vyzkoušet polopropustné zrcadlo, které můžete nasvítit světly z různých stran a úhlů. Studentům pomůže pochopit některé jevy z běžného života: Proč v noci nevidím z okna ven, když je doma rozsvíceno? Studenti si vyzkouší, jak funguje lidský zrak spolu s odrazem světla od okna.

RVP pro 2. stupeň ZŠ

člověk a příroda
- fyzika
  - elektromagnetické a světelné děje
    - vlastnosti světla

Anotace pro SŠ:

RVP pro střední školy

člověk a příroda
- fyzika
  - elektromagnetické jevy, světlo
    - optické zobrazování

Věda a technika v pozadí

Scéna jako z běžné detektivky. Oběť stojí za oknem s polopropustným sklem a sleduje výslech obviněného. Obviněný za polopropustným sklem naštěstí nic nevidí.

Teorie

Polopropustné zrcadlo část světla odráží a část světla propouští. Odraz světla se řídí zákonem odrazu.

Princip polopropustného zrcadla.
Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.

Polopropustné sklo je obyčejná tabule skla pokrytá vrstvou kovu o tloušťce jen několika atomů, která propouští část světla (na obě strany). Při použití tohoto zrcadla jako dělicí stěny mezi dvěma místnostmi, vzniká ve více osvětlené místnosti tzv. zrcadlový efekt. Přes toto sklo není vidět do druhé, méně osvětlené místnosti. Osoby na jasně osvětlené straně vidí svůj vlastní odraz - vypadá jako obyčejné zrcadlo. Osoby na tmavé straně vidí skrze zrcadlo - zrcadlo vypadá jako průhledné okno. Pokud bude v obou místnostech stejné osvětlení, bude použití polopropustného skla neefektivní.

Polopropustné zrcadlo se používá v některých obchodech, kde se můžete setkat se stěnou pokrytou zrcadlem. Možná netušíte, že za ním sedí vedoucí prodejny popřípadě pracovníci kontroly prodejny, kteří sledují dění v prodejně. Podobná zrcadlová stěna se používá v nemocnicích k nenápadné kontrole pacientů, v peněžních ústavech na sledování podezřelých klientů a pracovníků. Asi nejznámější použití je u kriminalistů, kteří tak sledují obviněné při jejich výslechu.

Zajímavost z fyziky:
V optice se polopropustné zrcadlo také nazývá dělič svazku. Jeho účelem je rozdělit paprsek světla tak, aby část prošla přímo, zatímco druhá část se odrazila - to se využívá např. v interferometrech.
Interferometr se využívá např. k detekci gravitačních vln. Z obecné teorie relativity plyne, že každé těleso svou přítomností zakřivuje prostor a čas ve svém okolí. Ostatní tělesa se v tomto zakřiveném prostoru pohybují po nejrovnějších možných drahách, tzv. geodetikách. Kolem dvojice rotujících neutronových hvězd mohou vzniknout gravitační vlny, které se šíří samotným prostoročasem. Jejich detekce je velmi obtížná. V Itálii existuje detektor VIRGO a v Americe LIGO. Jsou založeny na principu interference světla. Laserový svazek je polopropustným zrcadlem rozdělen do dvou vzájemně kolmých ramen, na jejichž koncích jsou dokonale vybroušená odrazná zrcátka na zavěšených testovacích tělesech. Právě pohyb těchto tělísek se sleduje. Odražené paprsky se rameny vrací zpět, interferují a elektronicky jsou zaznamenávány změny interferenčních proužků. Citlivost těchto zařízení závisí na délce ramen (VIRGO 3 km, LIGO 4 km).