Природничі науки. 5 клас. Рудич

§ 53. Відбиття світла. Дзеркала

Поміркуйте

• Чим Місяць відрізняється від Сонця?
• Що трапляється зі світловими променями, коли вони натрапляють на перешкоду?

Пригадайте

• Які природні джерела світла ви знаєте?
• Як світло поширюється в однорідних середовищах?

Чому ми бачимо тіла, які нас оточують?

Більшість тіл, що нас оточують, не випромінюють світла. Завдяки чому ж ми їх бачимо? Ми їх бачимо тому, що вони відбивають світло, яке падає на них.

Різні тіла відбивають світло по-різному — саме це й надає розмаїтості всьому, що ми бачимо навколо себе (мал. 53.1).

Мал. 53.1. Відбиття світла визначає розмаїтість всього, що ми бачимо навколо себе

Якщо поверхня тіла відбиває все світло, що потрапляє на нього, то таке тіло ми бачимо білим. А якщо тіло поглинає всі світлові промені — таке тіло ми сприймаємо чорним. Слід зазначити, що ідеально чорних тіл не існує: хоч трохи, але всі чорні тіла відбивають світло (мал. 53.2).

Мал. 53.2. Сніг або хмари білі тому, що відбивають усе світло. А пляма чорної фарби на аркуші або поверхня посуду, у якому готують їжу на вогні, навпаки, чорні

Місячне світло

Таємниче місячне світло з давніх-давен надихало людей на створення міфів і легенд. Його вважали живильним та навіть таким, що може очистити від магії. Сьогодні науковці знають природу походження таємничого місячного світла. Усе просто. Уночі ми не бачимо Сонця, і в темряві нам здається, що Місяць випромінює сріблясте світло. Насправді вночі Сонце перебуває з іншого боку Землі й освітлює Місяць своїми променями. А поверхня Місяця ці промені відбиває (мал. 53.3, с. 152).

Мал. 53.3. Місяць, на відміну від зір, не випромінює світла. Він відбиває світло інших небесних світил

Період, коли Земля перебуває максимально близько до свого супутника, іноді називають «супермісяць», адже Місяць у цей час виглядає на 14 % більшим, ніж зазвичай, і світить на 30% яскравіше.

Дзеркальне та розсіяне відбиття світла

Вам неодноразово доводилося бачити, як після дощу в калюжах відображаються хмари, а на поверхні води в річці — прибережні дерева. Справді, на гладенькій поверхні можна побачити зображення тіл навколо. Такі поверхні називають дзеркальними (мал. 53.4).

Мал. 53.4. Якщо подивитися на дзеркальну поверхню води, можна побачити зображення

Але скільки не вдивляйся в поверхню снігу, який щойно випав, не побачиш жодного зображення: ні себе, ні будь-якого іншого тіла (мал. 53.5).

Мал. 53.5. Білий сніг відбиває світло краще, ніж поверхня води, але зображення тіл на поверхні снігу побачити неможливо

У чому причина такої різниці двох поверхонь?

Після відбиття від дзеркальної поверхні води або дзеркала світлові промені у світлових пучках не переплутуються. Таке відбиття отримало назву дзеркальне (мал. 53.6а). Інша річ, коли світлові промені потрапляють на шорстку поверхню, наприклад, на шар снігу або на аркуш білого паперу. Після відбиття від такої поверхні промені переплутуються й ми спостерігаємо розсіяне відбиття світла (мал. 53.6б).

Мал. 53.6. Відбиття світлових променів від дзеркальної (а) та шорсткої (б) поверхні

Дзеркала

Гладкі поверхні, що добре відбивають світло, називають дзеркалами.

Нам здається, що поза дзеркалом розміщені такі ж тіла, що й перед ним. Вони на тій самій відстані й того самого розміру (мал. 53.7).

Мал. 53.7. Великі дзеркала створюють ілюзію того, що за ними розташовані кімнати

Людині здається, що промені йдуть із-за дзеркала. Так утворюються зображення в дзеркалах. Ці зображення уявні, їх не існує насправді.

Станьте перед дзеркалом. Ви бачите своє зображення. Його називають "дзеркальним". Спробуйте з’ясувати, чим зображення в дзеркалі відрізняється від вас?

Дізнайтеся більше

У давнину замість дзеркал були відшліфовані пластинки зі срібла, міді або бронзи. А дзеркала, схожі на сучасні, з’явилися в Європі в середині XIII століття, коли Джон Пекам поєднав скло з оловом — так з’явилося дзеркало. Перші дзеркала були не зовсім рівні, тому спотворювали зображення. Центром виготовлення дзеркал в Середньовіччі стала Венеція. Майстри не лише робили дзеркала, а й експериментували. Наприклад, додавали до олова золото та бронзу. Такі дзеркала були чистішими та рівнішими, із гарним зображенням.

Венеціанські дзеркала коштували, як морський корабель, тому придбати їх могли лише королівські особи та заможні аристократи

Ключова ідея

Тіла, які не є джерелами світла, ми бачимо тому, що вони відбивають світло. Білі тіла добре відбивають світло, чорні — добре поглинають.

Місячне світло, яке ми спостерігаємо, є відбитими від поверхні Місяця сонячними променями.

Під час дзеркального відбиття від гладенької поверхні світлові промені у світлових пучках не переплутуються. Після відбиття від шорсткої поверхні світлові промені переплутуються, й ми спостерігаємо дифузне відбиття світла.

Пласкі гладкі поверхні називають дзеркалами. Дзеркало створює ілюзію того, що за ним розташовані тіла, які перебувають перед дзеркалом. Це уявне зображення тіла в дзеркалі. У «дзеркальних» зображеннях «праворуч» та «ліворуч» міняються місцями.

Запитання для повторення й засвоєння

• 1. За рахунок чого ми бачимо тіла, які самі не випромінюють світла?
• 2. Які тіла можна назвати білими, а які — чорними?
• 3. Поясніть, чим дзеркальне відбиття світла відрізняється від дифузного.
• 4. Що таке дзеркало?
• 5. Які властивості мають зображення, що створюють дзеркала?
• 6. У чому різниця між світлом Місяця і світлом Сонця?
• 7*. Під час перегляду фільму в кінотеатрі зображення на екрані створюється спеціальним проектором, що розташований позаду глядачів. Якою має бути поверхня екрану для гарного перегляду фільму з усіх глядацьких місць у залі: дзеркальною чи шорсткою?