1
00:00:01,024 --> 00:00:03,552
Na pewno zdarzyło Ci się w dzieciństwie

2
00:00:03,552 --> 00:00:06,144
bawić się lusterkiem i puszczać zajączki.

3
00:00:06,656 --> 00:00:08,310
Świetlne plamki potrafią

4
00:00:08,310 --> 00:00:10,240
poruszać się naprawdę szybko

5
00:00:10,496 --> 00:00:12,358
choć Ty zmieniasz położenie lusterka

6
00:00:12,358 --> 00:00:13,568
tylko odrobinę.

7
00:00:13,824 --> 00:00:14,848
Jak szybko?

8
00:00:15,104 --> 00:00:17,664
Okazuje się, że szybciej od światła

9
00:00:17,920 --> 00:00:19,886
o ile powierzchnia, na którą rzucacie

10
00:00:19,886 --> 00:00:22,784
zajączka będzie wystarczająco daleko.

11
00:00:23,296 --> 00:00:24,189
Gdyby udało się

12
00:00:24,189 --> 00:00:26,226
poświecić laserem na księżyc

13
00:00:26,368 --> 00:00:27,776
a potem tylko odrobinę

14
00:00:27,776 --> 00:00:29,414
zmienić jego położenie

15
00:00:29,440 --> 00:00:32,256
ale szybko, jak podczas zabawy z kotem

16
00:00:32,768 --> 00:00:34,816
odbicie tego światła na księżycu

17
00:00:35,072 --> 00:00:36,690
przesunie się w tym samym czasie

18
00:00:36,690 --> 00:00:38,394
o tysiące kilometrów.

19
00:00:38,656 --> 00:00:40,704
Ruch zajączka nie jest pozorny.

20
00:00:40,780 --> 00:00:43,152
Tworzące go światło może być rejestrowane

21
00:00:43,152 --> 00:00:44,869
na przykład przez fotokomórki

22
00:00:44,869 --> 00:00:46,616
umieszczone na jego trasie.

23
00:00:46,848 --> 00:00:48,558
Taki zajączek nie może jednak

24
00:00:48,558 --> 00:00:50,688
przenieść materii ani energii.

25
00:00:50,944 --> 00:00:53,210
Nie jest przecież obiektem fizycznym

26
00:00:53,210 --> 00:00:54,272
lecz obrazem.

27
00:00:55,040 --> 00:00:56,576
Czyli prędkość światła

28
00:00:56,832 --> 00:00:58,820
która jak wiadomo jest maksymalną

29
00:00:58,820 --> 00:01:00,928
możliwą prędkością we wszechświecie

30
00:01:01,074 --> 00:01:03,798
nie zostaje w tym przypadku przekroczona.

31
00:01:15,264 --> 00:01:16,362
Świetlne zajączki

32
00:01:16,362 --> 00:01:18,592
jakie puszczasz na podłogę czy ścianę

33
00:01:18,848 --> 00:01:20,568
hycają o wiele wolniej

34
00:01:20,568 --> 00:01:22,686
ale bywają krnąbrne.

35
00:01:22,688 --> 00:01:24,368
Chcąc trafić świetną plamką

36
00:01:24,368 --> 00:01:26,353
w określone miejsce trzeba się

37
00:01:26,353 --> 00:01:28,565
nieźle nagimnastykować lusterkiem

38
00:01:28,565 --> 00:01:30,620
aby posłać promienie słoneczne

39
00:01:30,620 --> 00:01:32,298
pod odpowiednim kątem.

40
00:01:32,416 --> 00:01:34,880
Gdyby spojrzeć na sytuację z góry

41
00:01:34,880 --> 00:01:36,512
można by zauważyć

42
00:01:36,768 --> 00:01:38,509
że lusterko jest ustawione

43
00:01:38,509 --> 00:01:41,120
pod takim samym kątem do źródła światła

44
00:01:41,376 --> 00:01:42,215
i do miejsca

45
00:01:42,215 --> 00:01:44,732
w którym znajduje się nasz zajączek.

46
00:01:45,216 --> 00:01:47,118
Patrząc na rysunek widzisz

47
00:01:47,118 --> 00:01:48,540
że promień świetlny

48
00:01:48,540 --> 00:01:50,516
ma swój kierunek i zwrot.

49
00:01:51,360 --> 00:01:53,936
Fizyk powiedziałby, że kąt padania

50
00:01:53,936 --> 00:01:55,537
promieni jest taki sam

51
00:01:55,537 --> 00:01:57,182
jak kąt ich odbicia.

52
00:01:57,760 --> 00:01:59,842
Z tym, że fizyk nie mierzy kąta

53
00:01:59,842 --> 00:02:01,856
między lusterkiem, a promieniem

54
00:02:02,112 --> 00:02:03,538
tylko między promieniem

55
00:02:03,538 --> 00:02:05,696
a prostą prostopadłą do lusterka.

56
00:02:06,464 --> 00:02:08,512
Prostą tę nazywamy normalną.

57
00:02:09,280 --> 00:02:11,068
Dlaczego jednak kąt padania

58
00:02:11,068 --> 00:02:13,120
i kąt odbicia promienia światła

59
00:02:13,276 --> 00:02:14,541
przyrównujemy do jakiejś

60
00:02:14,541 --> 00:02:16,373
dorysowanej normalnej

61
00:02:16,373 --> 00:02:19,240
zamiast po prostu zmierzyć kąt między nim

62
00:02:19,240 --> 00:02:21,908
a powierzchnią, od której się odbija?

63
00:02:22,592 --> 00:02:24,006
Zaraz Ci pokażę.

64
00:02:24,128 --> 00:02:25,938
Załóżmy, że promień pada na

65
00:02:25,938 --> 00:02:28,415
płaszczyznę tak, że między nim

66
00:02:28,415 --> 00:02:31,296
a płaszczyzną tworzy się kąt 70 stopni.

67
00:02:31,552 --> 00:02:34,112
Jak pamiętamy, nie jest to kąt padania.

68
00:02:34,624 --> 00:02:36,568
Jaki będzie kąt między promieniem

69
00:02:36,568 --> 00:02:38,208
padającym, a odbitym?

70
00:02:39,744 --> 00:02:42,022
Możemy to policzyć na dwa sposoby.

71
00:02:42,048 --> 00:02:44,478
Między płaszczyzną, a kątem odbitym

72
00:02:44,478 --> 00:02:46,400
także jest 70 stopni.

73
00:02:46,912 --> 00:02:49,472
Razem te kąty to 140 stopni.

74
00:02:49,984 --> 00:02:53,312
Ponieważ płaszczyzna tworzy kąt 180 stopni

75
00:02:53,568 --> 00:02:55,321
pomiędzy promieniami musi być

76
00:02:55,321 --> 00:02:59,470
180 minus 140, czyli 40.

77
00:03:00,736 --> 00:03:02,784
Możemy też obliczyć kąt padania

78
00:03:03,040 --> 00:03:05,600
czyli kąt między promieniem, a normalną.

79
00:03:06,624 --> 00:03:10,464
90 minus 70, czyli 20 stopni

80
00:03:10,720 --> 00:03:13,024
a następnie pomnożyć go przez 2.

81
00:03:15,584 --> 00:03:18,400
Oba sposoby wymagają chwili zastanowienia.

82
00:03:19,168 --> 00:03:21,110
Jeśli jednak powiem Ci po prostu

83
00:03:21,110 --> 00:03:24,032
że kąt padania tego promienia to 20 stopni

84
00:03:24,544 --> 00:03:27,369
to wiedząc, że kąt odbicia jest taki sam

85
00:03:27,369 --> 00:03:29,534
możemy błyskawicznie podać kąt

86
00:03:29,534 --> 00:03:31,228
między oboma promieniami.

87
00:03:31,228 --> 00:03:33,760
20 razy 2, czyli 40.

88
00:03:34,528 --> 00:03:37,088
Jeśli kąt padania to 30 stopni

89
00:03:37,344 --> 00:03:38,841
to kąt między promieniem

90
00:03:38,841 --> 00:03:41,440
padającym i odbitym wyniesie 60

91
00:03:41,696 --> 00:03:42,734
i tak dalej.

92
00:03:43,232 --> 00:03:45,527
Jeśli kąt padania wyniesie 0

93
00:03:45,527 --> 00:03:47,452
to kąt odbicia również.

94
00:03:47,584 --> 00:03:49,115
W takim wypadku promień

95
00:03:49,115 --> 00:03:50,912
nie zmieni swojego kierunku

96
00:03:51,168 --> 00:03:52,682
a jedynie zwrot.

97
00:03:52,960 --> 00:03:55,976
Kąt padania 0, zero zmiany kierunku.

98
00:03:56,032 --> 00:03:57,225
Ładnie się składa

99
00:03:57,225 --> 00:03:58,939
co jest kolejnym argumentem

100
00:03:58,939 --> 00:04:01,664
za właśnie takim sposobem mierzenia kątów.

101
00:04:04,992 --> 00:04:07,040
Ciekawym przykładem zastosowania

102
00:04:07,040 --> 00:04:08,956
odbicia światła w codziennym życiu

103
00:04:08,956 --> 00:04:10,456
są odblaski.

104
00:04:10,624 --> 00:04:11,874
Jeśli je nosimy

105
00:04:11,874 --> 00:04:14,208
osoba jadąca po zmroku autem

106
00:04:14,464 --> 00:04:16,000
będzie widziała nas lepiej

107
00:04:16,256 --> 00:04:18,559
niż gdybyśmy mieli w ręku latarkę.

108
00:04:18,815 --> 00:04:20,095
Jak to możliwe?

109
00:04:20,607 --> 00:04:22,655
Kiedy trzymasz w ręku latarkę

110
00:04:22,911 --> 00:04:24,703
jej światło musi się przebić

111
00:04:24,959 --> 00:04:26,889
przez dużo mocniejsze światło

112
00:04:26,889 --> 00:04:28,287
reflektorów samochodu.

113
00:04:29,055 --> 00:04:31,871
Światła samochodu są dla niego konkurencją

114
00:04:32,127 --> 00:04:34,801
przy której blask latarki wypada blado.

115
00:04:35,455 --> 00:04:37,165
A jak działa odblask?

116
00:04:37,503 --> 00:04:39,946
Po prostu wykorzystuje moc świateł

117
00:04:39,946 --> 00:04:41,599
nadjeżdżającego pojazdu.

118
00:04:42,111 --> 00:04:43,415
W jaki sposób?

119
00:04:43,647 --> 00:04:46,207
Gdyby spojrzeć na odblask w powiększeniu

120
00:04:46,463 --> 00:04:48,058
to jego przekrój przypomina

121
00:04:48,058 --> 00:04:49,835
zygzak albo schody.

122
00:04:50,047 --> 00:04:52,258
Powierzchnie są do siebie ustawione

123
00:04:52,258 --> 00:04:54,399
pod kątem 90 stopni.

124
00:04:55,167 --> 00:04:56,977
Przeanalizujmy drogę padającego

125
00:04:56,977 --> 00:04:58,825
na taki odblask promienia.

126
00:04:59,263 --> 00:05:01,243
Pada on na jedną z płaszczyzn

127
00:05:01,243 --> 00:05:02,675
pod pewnym kątem.

128
00:05:02,847 --> 00:05:05,663
Odbija się dokładnie pod takim samym

129
00:05:05,663 --> 00:05:07,825
i biegnie do drugiej płaszczyzny.

130
00:05:07,967 --> 00:05:09,645
Tu również kąt odbicia

131
00:05:09,645 --> 00:05:11,551
jest równy kątowi padania

132
00:05:12,063 --> 00:05:15,006
i otrzymujemy promień, którego kierunek

133
00:05:15,006 --> 00:05:17,641
jest dokładnie taki sam jak promienia

134
00:05:17,641 --> 00:05:19,137
który padł na oblask.

135
00:05:19,999 --> 00:05:21,535
Może to jednak przypadek?

136
00:05:22,303 --> 00:05:24,228
Spróbujmy zaświecić na odblask

137
00:05:24,228 --> 00:05:25,765
pod innym kątem.

138
00:05:25,887 --> 00:05:28,110
Promień pada na jedną z powierzchni

139
00:05:28,110 --> 00:05:31,263
odbija się, pada na drugą i znów to samo.

140
00:05:31,775 --> 00:05:33,385
Promień wraca skąd przybył

141
00:05:33,385 --> 00:05:35,955
przesunięty tylko o kilka milimetrów.

142
00:05:36,639 --> 00:05:38,853
W ten sposób cała wiązka światła

143
00:05:38,853 --> 00:05:41,759
padająca na taki odblask wraca do źródła

144
00:05:42,015 --> 00:05:43,807
czyli w kierunku samochodu.

145
00:05:44,319 --> 00:05:46,857
Dzięki temu kierowca doskonale widzi

146
00:05:46,857 --> 00:05:49,303
tak oznakowanego uczestnika ruchu.

147
00:05:53,791 --> 00:05:55,265
Wiesz już sporo o tym

148
00:05:55,265 --> 00:05:56,616
jak światło się odbija

149
00:05:56,616 --> 00:05:58,143
od gładkich powierzchni.

150
00:05:58,655 --> 00:06:00,599
Niewiele jest jednak na świecie

151
00:06:00,599 --> 00:06:02,397
powierzchni bardzo gładkich.

152
00:06:02,751 --> 00:06:03,992
Pomyśl, co się stanie

153
00:06:03,992 --> 00:06:05,020
gdy światło trafi

154
00:06:05,020 --> 00:06:06,591
na powierzchnię chropowatą?

155
00:06:07,103 --> 00:06:08,383
Też się odbije

156
00:06:08,639 --> 00:06:11,783
ale efekt tego odbicia będzie inny.

157
00:06:12,223 --> 00:06:13,743
W innym filmie tej playlisty

158
00:06:13,743 --> 00:06:16,063
mówiliśmy o cieniu i półcieniu.

159
00:06:16,831 --> 00:06:18,808
Cień definiowaliśmy jako miejsce

160
00:06:18,808 --> 00:06:20,755
gdzie nie dochodzi światło.

161
00:06:20,927 --> 00:06:22,897
Jeśli jednak w jakieś miejsce

162
00:06:22,897 --> 00:06:24,255
nie dochodzi światło

163
00:06:24,511 --> 00:06:26,518
to powinno być ono pogrążone

164
00:06:26,518 --> 00:06:28,835
w nieprzeniknionym mroku.

165
00:06:29,119 --> 00:06:30,373
Tak jest na przykład

166
00:06:30,399 --> 00:06:32,225
z ciemną stroną księżyca.

167
00:06:32,703 --> 00:06:34,796
Jednak w codziennych sytuacjach

168
00:06:34,796 --> 00:06:37,085
cień to tylko obszar nieco ciemniejszy

169
00:06:37,085 --> 00:06:39,347
od tego, który jest oświetlony.

170
00:06:39,359 --> 00:06:40,617
Dlaczego?

171
00:06:40,895 --> 00:06:42,050
Do obszaru cienia

172
00:06:42,050 --> 00:06:44,223
nie dociera światło bezpośrednie.

173
00:06:44,479 --> 00:06:46,817
Dociera jednak światło rozproszone.

174
00:06:47,039 --> 00:06:49,343
To pojęcie zaraz sobie wyjaśnimy.

175
00:06:50,111 --> 00:06:52,415
Wiemy, że kiedy światło pada na lustro

176
00:06:52,671 --> 00:06:54,207
odbija się od niego

177
00:06:54,463 --> 00:06:57,023
i to dzięki temu widzimy swoje odbicie.

178
00:06:57,791 --> 00:06:59,771
Co się jednak dzieje, kiedy światło

179
00:06:59,771 --> 00:07:01,674
pada na mniej gładką powierzchnię

180
00:07:01,674 --> 00:07:03,105
na przykład ścianę?

181
00:07:03,935 --> 00:07:05,806
Nawet najbardziej gładkiej ścianie

182
00:07:05,806 --> 00:07:07,611
dużo brakuje do lustra.

183
00:07:07,611 --> 00:07:10,079
Fakt, że ma dolinki, górki i fałdki

184
00:07:10,335 --> 00:07:11,879
nie zmienia jednak tego

185
00:07:11,879 --> 00:07:14,431
że i od niej światło będzie się odbijało

186
00:07:14,687 --> 00:07:16,839
i to zgodnie z zasadą mówiącą

187
00:07:16,839 --> 00:07:19,807
że kąt odbicia jest równy kątowi padania.

188
00:07:20,575 --> 00:07:23,135
Z tym, że z powodu nierówności ściany

189
00:07:23,391 --> 00:07:24,723
promienie światła padają

190
00:07:24,723 --> 00:07:27,231
na jej powierzchnię pod różnym kątem

191
00:07:27,487 --> 00:07:29,791
a więc i pod innym się odbijają.

192
00:07:30,559 --> 00:07:33,134
W efekcie równoległa wiązka promieni

193
00:07:33,134 --> 00:07:35,423
rozbiega się, czyli się rozprasza.

194
00:07:36,447 --> 00:07:38,594
Światło z lampy czy latarki

195
00:07:38,594 --> 00:07:40,632
rozchodzi się więc liniowo

196
00:07:40,632 --> 00:07:42,591
podając na meble i ściany

197
00:07:42,847 --> 00:07:44,551
nie dochodząc bezpośrednio

198
00:07:44,551 --> 00:07:45,845
do tych miejsc, które są

199
00:07:45,845 --> 00:07:47,779
przed nimi zasłonięte.

200
00:07:47,967 --> 00:07:49,107
Jednak po odbiciu

201
00:07:49,107 --> 00:07:50,783
od nierównych powierzchni

202
00:07:51,039 --> 00:07:53,855
rozchodzą się właściwie w każdy kąt pokoju

203
00:07:54,111 --> 00:07:56,213
sprawiając, że nawet najciemniejsze

204
00:07:56,213 --> 00:07:58,719
miejsca nie są całkowicie czarne.

205
00:07:59,743 --> 00:08:01,159
Aby lepiej zrozumieć

206
00:08:01,159 --> 00:08:03,811
pojęcie odbicia i rozpraszania światła

207
00:08:03,811 --> 00:08:05,715
zróbmy doświadczenie.

208
00:08:06,143 --> 00:08:07,679
Weźmy dwie kartki papieru.

209
00:08:07,935 --> 00:08:10,477
Jedną błyszczącą, a drugą zwykłą

210
00:08:10,477 --> 00:08:12,773
na przykład papier do drukarki.

211
00:08:13,055 --> 00:08:14,877
Oświetlmy obie światłem

212
00:08:14,877 --> 00:08:16,383
o takiej samej mocy.

213
00:08:16,895 --> 00:08:18,209
Co obserwujemy?

214
00:08:19,967 --> 00:08:22,454
Od pierwszej kartki promienie odbijają się

215
00:08:22,454 --> 00:08:25,235
w taki sposób, że duża ich część trafia

216
00:08:25,235 --> 00:08:28,354
do naszego oka co my obserwujemy jako

217
00:08:28,354 --> 00:08:29,695
jej błyszczenie się.

218
00:08:30,207 --> 00:08:31,512
Tego efektu nie daje

219
00:08:31,512 --> 00:08:33,775
powierzchnia kartki do drukarki.

220
00:08:34,047 --> 00:08:35,055
Wniosek?

221
00:08:35,327 --> 00:08:37,119
Kartka do drukarki rozprasza

222
00:08:37,119 --> 00:08:39,423
promienie światła w większym stopniu.

223
00:08:39,935 --> 00:08:41,895
Oznacza to, że choć powierzchnia

224
00:08:41,895 --> 00:08:44,543
takiej kartki w dotyku i na oko

225
00:08:44,799 --> 00:08:46,335
wydaje nam się gładka

226
00:08:46,847 --> 00:08:49,155
w rzeczywistości ma wiele nierówności

227
00:08:49,155 --> 00:08:50,811
podobnie jak ściana.

228
00:08:51,199 --> 00:08:53,058
Kartka, która się błyszczy

229
00:08:53,058 --> 00:08:55,495
ma tych nierówności znacznie mniej.

230
00:08:59,135 --> 00:09:01,183
A teraz zadanie dla Ciebie.

231
00:09:01,695 --> 00:09:04,232
Promień odbił się od dwóch płaszczyzn

232
00:09:04,232 --> 00:09:05,835
zgodnie z rysunkiem.

233
00:09:06,047 --> 00:09:07,867
Oblicz kąt odbicia promienia

234
00:09:07,867 --> 00:09:09,514
od drugiej płaszczyzny.

235
00:09:09,514 --> 00:09:12,081
Rozwiąż zadanie, a następnie porównaj

236
00:09:12,081 --> 00:09:14,121
swoje obliczenia z moimi.

237
00:09:17,311 --> 00:09:19,630
W zadaniu tym musimy posłużyć się

238
00:09:19,630 --> 00:09:20,895
zasadami geometrii.

239
00:09:21,151 --> 00:09:23,439
Między płaszczyznami i promieniem

240
00:09:23,439 --> 00:09:24,839
powstał trójkąt.

241
00:09:24,991 --> 00:09:28,063
Suma kątów trójkąta to 180 stopni.

242
00:09:28,319 --> 00:09:29,855
Jeden z kątów znamy.

243
00:09:30,111 --> 00:09:31,903
Ma on 110 stopni.

244
00:09:32,415 --> 00:09:33,934
Wiemy, że kąt padania

245
00:09:33,934 --> 00:09:35,743
jest równy kątowi odbicia.

246
00:09:35,999 --> 00:09:38,025
A więc kąt pomiędzy płaszczyzną

247
00:09:38,025 --> 00:09:40,354
a promieniem również jest równy

248
00:09:40,354 --> 00:09:42,143
po stronie promienia padającego

249
00:09:42,143 --> 00:09:43,303
i odbitego.

250
00:09:43,679 --> 00:09:46,755
Ten kąt ma więc także 38 stopni.

251
00:09:47,263 --> 00:09:49,169
Obliczmy teraz ten kąt.

252
00:09:49,311 --> 00:09:52,942
Aby to zrobić musimy od 180 stopni

253
00:09:52,942 --> 00:09:56,735
odjąć 110 i 38.

254
00:09:57,503 --> 00:09:59,807
Otrzymujemy 32 stopnie.

255
00:10:03,903 --> 00:10:06,083
Teraz możemy obliczyć kąt padania

256
00:10:06,083 --> 00:10:08,419
promienia na drugą płaszczyznę.

257
00:10:08,511 --> 00:10:11,839
90 stopni minus 32 stopnie

258
00:10:12,095 --> 00:10:13,887
to 58 stopni.

259
00:10:17,215 --> 00:10:19,131
Kąt padania i kąt odbicia

260
00:10:19,131 --> 00:10:21,311
są dla tej płaszczyzny takie same.

261
00:10:21,567 --> 00:10:25,151
A więc 58 stopni to także kąt odbicia

262
00:10:25,407 --> 00:10:27,723
a tym samym nasz wynik.

263
00:10:32,575 --> 00:10:34,592
Prawo odbicia światła mówi

264
00:10:34,592 --> 00:10:37,695
że kąt odbicia jest równy kątowi padania

265
00:10:37,951 --> 00:10:41,698
a promień padający i odbity oraz normalna

266
00:10:41,698 --> 00:10:43,831
leżą w jednej płaszczyźnie.

267
00:10:44,121 --> 00:10:46,372
Normalna to prosta prostopadła

268
00:10:46,372 --> 00:10:49,792
do powierzchni, na którą pada i od której

269
00:10:49,792 --> 00:10:51,377
odbija się promień.

270
00:10:51,775 --> 00:10:54,091
Kąt padania to kąt zawarty między

271
00:10:54,091 --> 00:10:56,467
promieniem padającym, a normalną.

272
00:10:56,639 --> 00:10:58,571
Kąt odbicia to kąt zawarty

273
00:10:58,571 --> 00:11:01,247
między promieniem odbitym, a normalną.

274
00:11:01,759 --> 00:11:03,613
Rozproszenie polega na odbiciu

275
00:11:03,613 --> 00:11:05,723
światła w różnych kierunkach.

276
00:11:05,855 --> 00:11:07,371
Przyczyną rozproszenia

277
00:11:07,371 --> 00:11:09,439
może być nierówna powierzchnia

278
00:11:09,695 --> 00:11:11,999
a także mgła czy kurz w powietrzu.

279
00:11:15,071 --> 00:11:17,147
Zanim pójdziesz szukać lusterka

280
00:11:17,147 --> 00:11:19,073
i wybierzesz się puszczać świetlne

281
00:11:19,073 --> 00:11:22,102
zajączki, koniecznie polub ten film

282
00:11:22,102 --> 00:11:24,231
i zasubskrybuj nasz kanał.