Изпъкнали огледала. Приложение.

Ако погледнеш огледалото за странично виждане, за задно виждане на кола или мотор и докоснеш повърхността му ще откриеш, че не е равно огледало, а е изкривено. Защо е изкривено огледало? Защо просто не използваме обикновено равно (плоско) огледало? И защо телата в огледалото са по-близо, отколкото изглеждат? Ще дадем удовлетворителен отговор на тези въпроси в това видео. Разбирането или отговорът на тази тайна лежи в разбирането на кривите огледала. Преди да започнем, в предишно видео вече сме виждали един вид криво огледало, в което вътрешната част е отразяващата, и такова огледало наричаме вдлъбнато огледало. И видяхме, че ако имаш падащ успореден сноп светлина, или успоредни лъчи светлина всички те, след пречупване, биват концентриране в единична точка, наречена фокус. Вдлъбнатото огледало може да събере сноп светлинни лъчи. Но този път ще говорим какво ще се случи, ако направиш външната повърхност отразителна. Това е фокусът на видеото – какво ще се случи, ако направиш външната повърхност отразителна. Да направим това. Да се отървем от тези лъчи и да направим външната повърхност отразяваща. Когато външната повъхност стане отразяваща, отразяващата част е изпъкнала. Преди отразителната част беше тук. Отразителната част образуваше вдлъбната повърхност. Това се наричаше вдлъбнато огледало. Но тъй като сега отразяващата част е изпъкнала, наричаме това изпъкнало огледало. Добре. Сега въпросът е какво прави изпъкналото огледало. Това искаме да открием. И, отново, ще направим същото нещо, което направихме преди. Ще излъчим успоредни светлинни лъчи към това огледало, ще използваме законите на отразяването и ще видим какво се случва с тези успоредни светлинни лъчи след отразяване. Да направим това. Да направим успоредни светлинни лъчи. Да направим това. Ето ги. Това са светлинни лъчи и са успоредни, понеже е по-лесно да анализираме такива. Така е лесно да разбереш какво прави изпъкналото огледало – ако избереш успоредни лъчи светлина. Можеш да избереш каквото искаш, физиката остава същата, но е по-лесно с успоредните лъчи. Добре. Как намираме какво се случва със светлинните лъчи след отразяване? Трикът е да увеличим във всяка точка на падане. Увеличаваме толкова много и се концентрираме само върху тази малка част. Приемаме, че тази малка част е плоска (равна). И защо правим това? Понеже знаем как да работим с плоски огледала. Чертаем нормала, после използваме закона за пречупване и после откриваме къде е отразеният светлинен лъч. Добре, искам да спреш видеото и да видиш дали можеш да направиш това самостоятелно. Просто направи груба скица и виж дали можеш да спуснеш нормала при всяка точка, и опитай да получиш приблизителна представа как изглежда отразената светлина. Добре, да направим това. Да направя това тук. Добре, ще го направя за няколко места и после просто ще ти покажа как изглежда. Да увеличим някъде тук. Да дойдем тук. Ако увелича в тази точка... Добре, в тази точка, ето тук, забележи, че мога да кажа, че това е приблизително плоско огледало. След като знам какво е плоско огледало, следващото нещо е да спусна нормала. Всъщност, правили сме това и в предишни видеа. Ако не ти е много ясно, можеш просто да се върнеш и да гледаш видеата, където правихме това. Но ще направим същото нещо тук. Това е ъгълът на падане, понеже това е падащият лъч и отразеният лъч ще премине ето така. Откъде знам, че преминава така? Понеже ъгълът на падане трябва да е същият като ъгъла на отразяване. Трябва да остане така. Добре. Да го направя на още едно място. Някъде тук. Да направим това тук. Да увеличим. Добре, ако приема това за плоско огледало, ориентирано насам, ще спусна нормала – нормална означава, помни, перпендикуляр. И това е ъгълът на падане. Ъгълът на отразяване трябва да е същият. Добре. Нека върнем това до оригиналната големина. Да се върнем до началния изглед. И изглежда ето така. Това не е много точно, понеже не използвахме линии или нещо такова, но направих доста точна картина. Да ти покажа как изглежда това за всички тези места. Силно те окуражавам първо да опиташ това самостоятелно, да го направиш на всички места и да опиташ самостоятелно. Ако го направи, нека ти покажа как изглежда това, как изглежда това за всяка част тук. Ето. Изглежда ето така. Ако забележиш, можеш да видиш, че след отражение лъчите светлина вече не са успоредни. Те се отдалечават едни от други, което означава, че изпъкналото огледало разсейва (разпръсква) лъчите светлина след отразяване. Това е свойството на едно изпъкнало огледало. И, противоположно, да си припомним, когато работим с вдлъбнато огледало... Какво се случваше с вдлъбнато огледало? Ще ти покажа ето тук. Вдлъбнатото огледало събира сноп светлина в единична точка, но изпъкналото огледало разсейва лъч светлина и интересното е, че проследиш тези на обратно, ако удължиш тези лъчи светлина – нека просто да направя това. Ако увеличиш тези светлинни лъчи, тогава тези светлинни лъчи изглежда започват от същата точка на фокус, която определихме по-рано, така че дори за изпъкнало огледало можем да дефинираме фокус (фокусна точка). Фокусът е точка, от която лъчите изглежда се разсейват (разпръскват). Те всъщност не се разсейват от тази точка, но изглежда сякаш е така. и дефинираме това, когато падащите лъчи са успоредни. Изпъкналото огледало, както видяхме, разсейва успореден сноп светлина, който изглежда сякаш е от единична фокусна точка, а вдлъбнатото огледало събира този успореден сноп светлина в единична точка. Изпъкналите огледала могат да разсейват светлинни лъчи. Отлично. Но какви са приложенията на това? Къде можем да използваме това? Не мога да се сетя за директно приложение за разсейването на светлинни лъчи. Къде използваме това? Е, има приложения и за да разберем това, трябва да помним нещо за тези диаграми на лъчите. Помни, че тези лъчи са обратими, което просто означава, че можем да обърнем стрелките, можем да направим отразените лъчи да са падащи лъчи, а падащите лъчи стават отразени лъчи. Защо са обратими? Понеже законите за отражение пак са верни. Да се концентрираме върху този лъч. Ако обърнем това, това става падащият лъч. Това става отразеният лъч. И можем да начертаем нормала някъде тук. И когато обърнем това, този ъгъл на падане става ъгъл на отразяване и ъгълът на отразяване става ъгъла на падане, но те пак са равни едни на други. Законът за отразяване пак е верен, нали така? Затова, дори ако обърна това – нека го направим. Дори ако обърна тези лъчи светлина, законът за отразяване пак е валиден, което означава, че това също е валидна диаграма и това ще ни помогне да разберем какво е приложението на това. Да направя това малко по-малко. В тази диаграма с обърнатите лъчи виждаш, че светлинните лъчи от различни широки ъгли могат да бъдат отразени към теб. Имам предвид, ако стоиш някъде тук, това е горен изглед на главата ти тук, добре, имам вече нарисувани неща тук, рисуването на очи беше малко трудно, но да си представим, че стоиш пред това огледало и да кажем, че тук има нещо, има някакво дърво тук и някакъв мотор тук, или нещо такова. Важно е да разберем, че светлинните лъчи от това дърво и мотора след отразяване могат да дойдат право към теб, което означава, че като просто се преместиш малко, можеш да видиш много повече неща от много по-широк ъгъл зад теб в сравнение с това, което виждаш с плоско огледало. Ако имаш плоско огледало, нека начертая това тук. Ако имаш плоско огледало и имаш някакъв лъч светлина, тук чертая същия лъч, забележи, след отразяване ще отиде надолу и, като резултат, няма да дойде към теб. Но понеже имаме изпъкнало огледало, можеш да видиш много повече неща зад себе си. С други думи, това ти дава по-широко зрително поле. Можеш да видиш какво е зад теб под много по-широк ъгъл, отколкото плоското огледало би ти позволило. И виждаш това в тази снимка, която направих. Това е изпъкнало огледало. Изкривено е така. Изпъкнало е. Това огледало беше на някакъв паркинг и, забележи, когато погледнеш в него, можеш да виждаш под много по-широк ъгъл, можеш да този край на пътя и можеш също да видиш този край на пътя. Това е ъгъл от почти 90 градуса. Можеш да видиш всичко тук. Да, изглежда малко разкривено, но можеш да видиш това. И дори ако караш превозно средство от тази страна, можеш просто да погледнеш в това изпъкнало огледало и можеш да видиш какво има от тази страна. И въз основа на това можеш да избегнеш сблъсъци. Затова тези огледала са много важни. Често ги слагат на паркингите. И сега можем да отговорим на оригиналния въпрос. По същата причина страничните огледала на превозните средства също са изкривени, също са изпъкнали. И това е поради същата причина. Така че когато погледнеш в тях, да имаш по-широко зрително поле, да виждаш по-добре какво има зад теб, отколкото ако имаше плоско огледало. Искам да приключа това видео с едно последно нещо. Защо телата в огледалото са по-близо, отколкото изглеждат? Това е много интересно. Помисли за това. Ако дойдеш тук, нека разгледаме тази картина, ако това беше плоско огледало със същата площ, представи си, че имаш плоско огледало със същата площ, надявам се, че разбираш, че в огледалото няма да можем да видим толкова много, колкото виждаме тук. Току-що обсъдихме това. Което означава, че в изпъкнало огледало могат да се поберат повече неща в сравнение с плоско огледало в същата площ. Точно така. Но за да побере повече неща, нещата трябва да станат по-малки. Помисли. Ако искаш да побереш повече неща в същата тази площ, не трябва ли всички те да станат по-малки? Да, трябва. Затова нещата в изображения от изпъкнало огледало изглеждат по-малки, отколкото в плоско огледало. И, разбира се, ще разгледаме това в повече детайли в бъдещи видеа, но надявам се, че от тази логика можеш да разбереш, че нещата в изпъкнало огледало или изображения в изпъкнало огледало винаги са по-малки, отколкото в плоско огледало. Но нямаме опит с изпъкнали огледала. Имаме опит с плоски огледала. И когато погледнем тези изпъкнали огледала и видим тези малки изображения, мозъкът ни автоматично мисли, че те са далече, понеже само когато нещата са далече, те изглеждат много малки. И затова мислим, че тези неща са доста далеч от нас. Например изглежда сякаш този камион е далеч от огледалото, нали? Но не е. Всъщност не е толкова далеч и затова тук винаги има надпис, който да ти припомни, че обектите в огледалото са по-близо, отколкото изглежда. Те изглеждат сякаш са по-надалеч, понеже са по-малки. И следователно има голяма вероятност погрешно да преценим нещата, може да направим внезапен десен завой, като си мислим, че тези превозни средства са надалеч. И следователно винаги има надпис, който да ти напомня да вземеш това предвид. Това е много важно, когато шофираме. И, набързо да обобщим. Криво огледало, на което външната повърхност е отразителна, наричаме изпъкнало огледало. Отразителната част е изпъкнала. И ако насочиш успоредни светлинни лъчи към огледалото, те се разсейват (разпръскват), така че изпъкналите огледала разсейват светлинните лъчи и основното им приложение произлиза от факта, че ти дават много по-широко зрително поле, когато погледнеш в тях.