Vodní stěna

Sdílej
 
ZÁBAVNÁ FYZIKA Jak je možné, že předmět, který je v určitém úhlu vidět ve vzduchu, je-li ponořen do vody a sledován ve stejném úhlu, se našemu zraku ztrácí? Existuje na hladině jakási vodní stěna, která nám znemožňuje nahlédnout pod vodu?

Postup výroby

Doprostřed korku zapíchněte špendlík tak, aby jeho hlavička přesahovala asi čtvrtinu průměru kolečka; buď 6 mm u zátky o průměru 24 mm, nebo 2 cm u zátky o průměru 8 cm. Špendlík dejte hlavičkou dolů a přibližte kolečko k míse naplněné vodou. Dokud se hlavička nedotkne vody, můžete ji stále vidět, i když se musíte trochu sklonit. Když položíte plovák na vodní hladinu, špendlíková hlavička zmizí. Můžete se dívat ze všech stran, přesto nemáte šanci ji uvidět. Špendlíková hlavička ponořená do vody vám zmizí před očima Světelné paprsky se ve vodě lámou. Paprsek odražený pod úhlem větším než 48,5o neprojde skrz hladinu

Vysvětlení

Když světelný paprsek přejde ze vzduchu do vody, jeho dráha se vychýlí. Při přechodu rozhraní mezi dvěma rozdílnými průhlednými prostředími se totiž směr šíření světelného paprsku mění, a to téměř ve všech případech. Existuje jediná výjimka z tohoto pravidla - tehdy, jestliže světlo dopadá kolmo na hladinu oddělující obě prostředí. V tomto případě pokračuje paprsek dál ve své cestě a po odražení vychází znovu kolmo k hladině. Odchylka od původního směru paprsku se zvětšuje s velikostí úhlu dopadu. V případě, že by paprsek měl vycházet z vody pod úhlem větším než 48,5o vzhledem k jeho původní dráze, není schopen projít vodní hladinou a ocitne se v pasti. A to je příčina neviditelnosti našeho špendlíku. Paprsky, které se od něj odrážejí v úhlu větším, než je kritický úhel 48,5o, k vašemu oku nedorazí, ostatní, které by viditelné mohly být, jsou zastíněny zátkou.

Autor

Kresby Lukáš Fibrich Eva Volfová