1 00:00:00,512 --> 00:00:01,728 Niezależnie od tego 2 00:00:01,728 --> 00:00:04,096 czy celem było trafienie nocą do domu 3 00:00:04,352 --> 00:00:06,144 czy przewidywanie przyszłości 4 00:00:06,400 --> 00:00:08,704 człowiek od zawsze patrzył w gwiazdy. 5 00:00:09,216 --> 00:00:10,484 Nigdy nie miał jednak 6 00:00:10,484 --> 00:00:12,402 ku temu tak dobrych warunków 7 00:00:12,544 --> 00:00:14,238 jak od czasu, gdy na orbicie 8 00:00:14,238 --> 00:00:16,032 umieszczono Teleskop Hubble'a 9 00:00:16,128 --> 00:00:17,920 zbierający obrazy wszechświata 10 00:00:18,176 --> 00:00:20,770 przez największe zwierciadło w kosmosie. 11 00:00:21,248 --> 00:00:23,308 Średnica tego zwierciadła to 12 00:00:23,308 --> 00:00:26,959 2,4 metra, a jest ono tak dokładnie 13 00:00:26,959 --> 00:00:29,581 wypolerowane, że gdyby miało średnicę 14 00:00:29,581 --> 00:00:31,933 równą Ziemi, największe wzniesienie 15 00:00:31,933 --> 00:00:35,296 miałoby niecałe 15 centymetrów wysokości. 16 00:00:35,384 --> 00:00:37,238 Dzięki temu, że docierające 17 00:00:37,238 --> 00:00:38,337 do niego światło 18 00:00:38,337 --> 00:00:39,745 nie musi przebijać się 19 00:00:39,745 --> 00:00:41,426 przez ziemską atmosferę 20 00:00:41,426 --> 00:00:42,783 Habble dostrzega to 21 00:00:42,783 --> 00:00:44,004 czego nie dostrzegłoby 22 00:00:44,004 --> 00:00:45,998 żadne zwierciadło na powierzchni. 23 00:00:46,080 --> 00:00:48,050 Potrafi odróżnić obiekty odległe 24 00:00:48,050 --> 00:00:51,470 od siebie zaledwie o 0,05 sekundy kątowej. 25 00:00:51,712 --> 00:00:54,920 To jakby patrząc z Ameryki do Japonii 26 00:00:54,920 --> 00:00:56,434 odróżnić dwie ważki 27 00:00:56,434 --> 00:00:59,136 fruwające w odległości 3 metrów od siebie. 28 00:00:59,648 --> 00:01:02,256 Jest jak super snajper, który wyceluje 29 00:01:02,256 --> 00:01:05,374 w dwudziestogroszówkę z 320 kilometrów. 30 00:01:05,536 --> 00:01:06,850 Imponujące? 31 00:01:07,072 --> 00:01:09,579 W najbliższym czasie NASA chce go zastąpić 32 00:01:09,579 --> 00:01:11,408 teleskopem Jamesa Webba 33 00:01:11,424 --> 00:01:14,470 o średnicy zwierciadła ponad 6 metrów. 34 00:01:26,528 --> 00:01:27,930 Czym jest zwierciadło 35 00:01:27,930 --> 00:01:29,600 czyli lustro pewnie wiesz 36 00:01:29,856 --> 00:01:32,228 bo codziennie się w nim przeglądasz 37 00:01:32,228 --> 00:01:34,694 gdy się czeszesz albo myjesz zęby. 38 00:01:34,896 --> 00:01:37,560 Wiesz, że musi to być gładka powierzchnia. 39 00:01:37,792 --> 00:01:41,056 Przez swoją gładkość dobrze odbija światło 40 00:01:41,056 --> 00:01:42,724 i tworzy Twoje odbicie. 41 00:01:43,424 --> 00:01:45,630 Ale czy wiesz, że powierzchnia zwierciadła 42 00:01:45,630 --> 00:01:47,490 nie musi być płaska? 43 00:01:47,520 --> 00:01:49,514 Każdy kto był kiedyś w lunaparku 44 00:01:49,514 --> 00:01:50,484 w gabinecie luster 45 00:01:50,484 --> 00:01:53,219 wie, że są tam krzywe zwierciadła 46 00:01:53,219 --> 00:01:55,852 o nieregularnej pofalowanej powierzchni. 47 00:01:56,736 --> 00:02:00,064 W takim lustrze obraz świata i Twój też 48 00:02:00,576 --> 00:02:02,668 jest porządnie wykrzywiony. 49 00:02:03,392 --> 00:02:04,855 Ale krzywe to znaczy 50 00:02:04,855 --> 00:02:06,464 niepłaskie zwierciadła 51 00:02:06,720 --> 00:02:08,000 to nie tylko zabawa. 52 00:02:08,512 --> 00:02:09,856 Fizycy często używają 53 00:02:09,856 --> 00:02:11,328 zwierciadeł sferycznych 54 00:02:11,584 --> 00:02:13,533 czyli takich, których powierzchnia 55 00:02:13,533 --> 00:02:15,232 jest wycinkiem sfery 56 00:02:15,232 --> 00:02:17,290 czyli powierzchni kuli. 57 00:02:17,728 --> 00:02:19,150 Gdy odbicie powstaje 58 00:02:19,150 --> 00:02:20,458 na wewnętrznej powierzchni 59 00:02:20,458 --> 00:02:21,958 takiego zwierciadła 60 00:02:21,958 --> 00:02:24,584 mówimy, że jest to zwierciadło wklęsłe. 61 00:02:24,896 --> 00:02:27,254 Gdy na zewnątrz, wypukłe. 62 00:02:27,712 --> 00:02:29,760 Takie wklęsło-wypukłe lustra 63 00:02:30,016 --> 00:02:31,712 też oglądasz na co dzień 64 00:02:31,746 --> 00:02:33,484 na przykładprzy obiedzie. 65 00:02:33,740 --> 00:02:35,276 Domyślasz się co to? 66 00:02:35,648 --> 00:02:36,912 Tak. To łyżki. 67 00:02:37,184 --> 00:02:38,791 Ich powierzchnia co prawda 68 00:02:38,791 --> 00:02:40,768 zwykle nie jest fragmentem sfery 69 00:02:41,024 --> 00:02:43,584 tylko jej nieco rozciągniętej wersji 70 00:02:43,840 --> 00:02:45,376 jednak wewnętrzna strona 71 00:02:45,376 --> 00:02:47,936 przypomina zwierciadło sferyczne wklęsłe 72 00:02:48,448 --> 00:02:50,164 a zewnętrzna wypukłe. 73 00:02:50,858 --> 00:02:53,698 Skoro powierzchnia zwierciadła sferycznego 74 00:02:53,848 --> 00:02:56,552 stanowi fragment sfery, czyli powierzchni 75 00:02:56,552 --> 00:02:59,927 kuli, to dla każdego takiego zwierciadła 76 00:02:59,927 --> 00:03:01,760 możemy wyznaczyć środek sfery 77 00:03:02,016 --> 00:03:04,064 której to zwierciadło jest częścią 78 00:03:04,576 --> 00:03:06,236 a także jej promień. 79 00:03:06,624 --> 00:03:09,394 Promień ten nazywamy promieniem krzywizny. 80 00:03:09,696 --> 00:03:11,168 Jeśli narysujemy prostą 81 00:03:11,168 --> 00:03:13,536 przechodzącą przez środek zwierciadła 82 00:03:13,792 --> 00:03:16,272 i środek sfery, której zwierciadło jest 83 00:03:16,272 --> 00:03:17,978 częścią, otrzymamy oś 84 00:03:17,978 --> 00:03:19,684 optyczną zwierciadła. 85 00:03:19,936 --> 00:03:21,600 Jeśli na takie zwierciadło 86 00:03:21,600 --> 00:03:23,264 skierujemy wiązkę promieni 87 00:03:23,520 --> 00:03:24,915 to po odbiciu wiązka ta 88 00:03:24,915 --> 00:03:26,094 zostanie skupiona. 89 00:03:26,094 --> 00:03:27,320 Promienie przetną się 90 00:03:27,320 --> 00:03:29,316 w przybliżeniu w jednym punkcie. 91 00:03:29,664 --> 00:03:30,909 Jeśli wiązka ta będzie 92 00:03:30,909 --> 00:03:32,999 równoległa do osi optycznej 93 00:03:32,999 --> 00:03:34,965 to punkt przecięcia promieni 94 00:03:34,965 --> 00:03:36,421 będzie się znajdował na osi 95 00:03:36,421 --> 00:03:37,970 optycznej zwierciadła. 96 00:03:38,112 --> 00:03:40,328 Punkt ten nazywamy ogniskiem 97 00:03:40,328 --> 00:03:42,724 i oznaczamy wielką literą F. 98 00:03:42,976 --> 00:03:44,442 Odległość tego punktu 99 00:03:44,442 --> 00:03:46,299 od powierzchni zwierciadła 100 00:03:46,299 --> 00:03:47,824 nazywamy ogniskową 101 00:03:47,840 --> 00:03:49,992 i oznaczamy małą literą f. 102 00:03:50,400 --> 00:03:52,568 Ogniskowa jest w przybliżeniu równa 103 00:03:52,568 --> 00:03:54,460 połowie promienia krzywizny. 104 00:03:54,496 --> 00:03:56,544 Możemy ją więc obliczyć ze wzoru 105 00:03:56,800 --> 00:03:58,988 f równa się 1/2r. 106 00:03:59,872 --> 00:04:02,176 Czy ma tu zastosowanie prawo odbicia 107 00:04:02,432 --> 00:04:04,480 o którym mówimy w innym filmie 108 00:04:04,536 --> 00:04:06,021 mówiące, że kąt padania 109 00:04:06,021 --> 00:04:08,158 zawsze jest równy kątowi odbicia? 110 00:04:08,684 --> 00:04:10,517 Tak, zwierciadło sferyczne 111 00:04:10,557 --> 00:04:11,848 nie jest wyjątkiem. 112 00:04:11,904 --> 00:04:13,842 Promienie padają na takie zwierciadło 113 00:04:13,842 --> 00:04:15,519 pod różnymi kątami 114 00:04:15,519 --> 00:04:18,047 ale dla każdego pojedynczego promienia 115 00:04:18,303 --> 00:04:20,917 kąt padania jest równy kątowi odbicia. 116 00:04:22,399 --> 00:04:23,730 Kiedy taką samą wiązkę 117 00:04:23,730 --> 00:04:25,727 skierujemy na zwierciadło wypukłe 118 00:04:25,983 --> 00:04:27,839 efekt będzie zgoła inny. 119 00:04:28,287 --> 00:04:30,124 Choć i tu promienie odbiją się 120 00:04:30,124 --> 00:04:31,723 zgodnie z prawem odbicia 121 00:04:31,723 --> 00:04:33,696 a więc kąt odbicia będzie równy 122 00:04:33,696 --> 00:04:34,881 kątowi padania. 123 00:04:35,199 --> 00:04:36,933 Po odbiciu promienie utworzą 124 00:04:36,933 --> 00:04:40,063 wiązkę rozbieżną i nigdy się nie przetną. 125 00:04:40,319 --> 00:04:41,767 A więc takie zwierciadło 126 00:04:41,767 --> 00:04:43,135 nie ma ogniska. 127 00:04:43,391 --> 00:04:46,207 Jeśli jednak przedłużymy promienie odbite 128 00:04:46,463 --> 00:04:48,255 to przedłużenia te przetną się 129 00:04:48,255 --> 00:04:50,327 po drugiej stronie zwierciadła. 130 00:04:50,559 --> 00:04:53,375 Taki punkt nazywamy ogniskiem pozornym. 131 00:04:53,887 --> 00:04:56,330 Ognisko i ognisko pozorne 132 00:04:56,330 --> 00:04:58,495 to punkty przydatne do wyznaczania 133 00:04:58,495 --> 00:05:00,168 miejsca powstawania obrazu 134 00:05:00,254 --> 00:05:02,525 odbitego w zwierciadłach sferycznych. 135 00:05:02,591 --> 00:05:05,341 Ale o tym opowiemy sobie w innym filmie. 136 00:05:08,991 --> 00:05:10,518 Wiesz już, że promienie 137 00:05:10,518 --> 00:05:12,575 padające na zwierciadło wklęsłe 138 00:05:12,831 --> 00:05:14,903 zbiegają się w jednym punkcie. 139 00:05:15,135 --> 00:05:16,665 Podobnie jest w przypadku 140 00:05:16,665 --> 00:05:17,951 szkła powiększającego. 141 00:05:18,207 --> 00:05:20,511 Kiedy skierujemy na nie wiązkę światła 142 00:05:20,767 --> 00:05:23,105 zostanie ona skupiona z drugiej strony. 143 00:05:23,583 --> 00:05:25,007 Jak to się dzieje? 144 00:05:25,375 --> 00:05:27,935 Promienie padając na szkło powiększające 145 00:05:28,191 --> 00:05:30,403 przechodzą z powietrza do szkła. 146 00:05:30,495 --> 00:05:33,055 Na granicy ośrodków załamują się 147 00:05:33,311 --> 00:05:34,375 o czym opowiadamy 148 00:05:34,375 --> 00:05:36,127 w innym filmie tej playlisty. 149 00:05:36,639 --> 00:05:38,313 To samo robią przechodząc 150 00:05:38,313 --> 00:05:41,191 ze szkła do powietrza po drugiej stronie. 151 00:05:41,503 --> 00:05:43,358 Otrzymujemy wiązkę zbieżną 152 00:05:43,358 --> 00:05:44,390 przecinającą się 153 00:05:44,390 --> 00:05:46,495 w przybliżeniu w jednym punkcie. 154 00:05:46,525 --> 00:05:49,439 Punkt ten nazywamy ogniskiem soczewki 155 00:05:49,695 --> 00:05:52,163 a jego odległość od środka soczewki 156 00:05:52,163 --> 00:05:53,533 ogniskową. 157 00:05:54,047 --> 00:05:56,368 Soczewkę, która skupia promienie 158 00:05:56,368 --> 00:05:58,749 nazywamy soczewką skupiającą. 159 00:05:59,167 --> 00:06:01,951 Nazwa ognisko nie jest przypadkowa. 160 00:06:02,239 --> 00:06:04,363 W przypadku soczewki skupiającej 161 00:06:04,363 --> 00:06:06,079 i zwierciadła wklęsłego 162 00:06:06,451 --> 00:06:07,861 skupiona wiązka promieni 163 00:06:07,861 --> 00:06:10,395 może nawet rozpalić prawdziwe ognisko. 164 00:06:10,687 --> 00:06:12,194 Taką soczewką może być 165 00:06:12,194 --> 00:06:14,113 denko od szklanej butelki 166 00:06:14,113 --> 00:06:16,287 czy jej zakrzywiona ścianka. 167 00:06:16,691 --> 00:06:18,017 Nigdy nie zostawiaj w lesie 168 00:06:18,017 --> 00:06:19,591 szklanych opakowań 169 00:06:19,647 --> 00:06:22,085 bo mogą być one przyczyną pożaru. 170 00:06:22,765 --> 00:06:23,931 Szkło powiększające 171 00:06:23,931 --> 00:06:26,315 to zazwyczaj soczewka dwuwypukła 172 00:06:26,315 --> 00:06:28,095 czyli wypukła z obu stron. 173 00:06:28,607 --> 00:06:31,371 Jej powierzchnie są wycinkami sfery. 174 00:06:31,423 --> 00:06:34,239 Są jednak i takie soczewki dwuwypukłe 175 00:06:34,495 --> 00:06:36,813 których ścianki są fragmentami walca. 176 00:06:36,945 --> 00:06:38,518 W ich przypadku także dojdzie 177 00:06:38,518 --> 00:06:40,021 do skupienia promieni 178 00:06:40,127 --> 00:06:42,109 ale tylko takich, które padają 179 00:06:42,169 --> 00:06:43,819 w jednej płaszczyźnie. 180 00:06:44,223 --> 00:06:45,313 Czy skupiać mogą 181 00:06:45,313 --> 00:06:47,083 tylko soczewki dwuwypukłe? 182 00:06:47,449 --> 00:06:49,349 Nie, warunkiem właściwości 183 00:06:49,349 --> 00:06:50,669 skupiających soczewki 184 00:06:50,695 --> 00:06:53,069 jest to, że jej środek musi być 185 00:06:53,079 --> 00:06:54,497 grubszy niż brzegi. 186 00:06:54,719 --> 00:06:57,150 Taki warunek może spełnić nawet soczewka 187 00:06:57,150 --> 00:06:58,995 wklęsła z jednej strony. 188 00:07:01,631 --> 00:07:03,205 Są też soczewki, których brzegi 189 00:07:03,205 --> 00:07:05,303 są grubsze niż ich środek. 190 00:07:05,471 --> 00:07:08,255 Ich główne powierzchnie często są wklęsłe. 191 00:07:08,799 --> 00:07:10,335 Wtedy możemy być pewni 192 00:07:10,591 --> 00:07:12,929 że rozpraszają promienie światła. 193 00:07:13,407 --> 00:07:15,484 Kiedy skierujemy na taką soczewkę 194 00:07:15,484 --> 00:07:17,247 wiązkę promieni równoległych 195 00:07:17,503 --> 00:07:20,319 tak jak w przypadku soczewki skupiającej 196 00:07:20,575 --> 00:07:22,137 zaobserwujemy dwukrotne 197 00:07:22,137 --> 00:07:23,903 załamanie promieni światła. 198 00:07:24,159 --> 00:07:26,072 Jednak ułożenie płaszczyzn 199 00:07:26,072 --> 00:07:28,167 a przez to i kątów padania promieni 200 00:07:28,167 --> 00:07:30,429 sprawia, że promienie po wyjściu 201 00:07:30,429 --> 00:07:31,592 z takiej soczewki 202 00:07:31,592 --> 00:07:33,389 nie przecinają się w ognisku. 203 00:07:33,631 --> 00:07:34,949 Podobnie jak w przypadku 204 00:07:34,949 --> 00:07:36,703 zwierciadła wypukłego. 205 00:07:36,959 --> 00:07:39,779 Taka soczewka ma jednak ognisko pozorne. 206 00:07:40,031 --> 00:07:41,321 Możemy je znaleźć 207 00:07:41,321 --> 00:07:43,359 przedłużając promienie załamane 208 00:07:43,615 --> 00:07:45,390 i obserwując zbieganie się 209 00:07:45,390 --> 00:07:47,711 tych przedłużeń w ognisku pozornym. 210 00:07:51,295 --> 00:07:52,999 Wiesz już jak zachowują się 211 00:07:52,999 --> 00:07:54,925 promienie światła po odbiciu 212 00:07:54,925 --> 00:07:56,150 od zwierciadeł 213 00:07:56,150 --> 00:07:58,171 i po przejściu przez soczewki. 214 00:07:58,463 --> 00:08:00,559 Załamania i odbicia światła 215 00:08:00,559 --> 00:08:02,577 tworzą obrazy przedmiotów. 216 00:08:02,815 --> 00:08:04,863 Dzięki lustrom i soczewkom 217 00:08:05,119 --> 00:08:06,911 możemy oglądać zarówno to 218 00:08:07,167 --> 00:08:09,215 co jest bardzo, bardzo daleko 219 00:08:09,471 --> 00:08:11,775 jak i to, co jest tak maleńkie 220 00:08:11,775 --> 00:08:14,079 że ledwo dostrzegalne gołym okiem. 221 00:08:14,847 --> 00:08:16,605 Soczewki pozwalają nam też 222 00:08:16,605 --> 00:08:18,279 wyraźnie widzieć świat 223 00:08:18,279 --> 00:08:20,503 nawet jeśli mamy wadę wzroku. 224 00:08:20,991 --> 00:08:22,695 O tym, jak powstają obrazy 225 00:08:22,695 --> 00:08:24,575 w zwierciadle i soczewce 226 00:08:24,831 --> 00:08:26,695 i dlaczego raz są tak duże 227 00:08:26,695 --> 00:08:28,415 jak oryginalny przedmiot 228 00:08:28,671 --> 00:08:30,272 a innym razem większe 229 00:08:30,272 --> 00:08:33,083 albo mniejsze od oryginału, powiemy sobie 230 00:08:33,083 --> 00:08:35,071 w innym filmie tej playlisty. 231 00:08:39,423 --> 00:08:41,632 Istnieje wiele typów zwierciadeł 232 00:08:41,632 --> 00:08:43,600 ale z punktu widzenia optyki 233 00:08:43,600 --> 00:08:45,243 najważniejsze są zwierciadła 234 00:08:45,243 --> 00:08:46,941 płaskie i sferyczne. 235 00:08:47,103 --> 00:08:48,823 Zwierciadła sferyczne dzielimy 236 00:08:48,823 --> 00:08:50,353 na wklęsłe i wypukłe. 237 00:08:50,353 --> 00:08:52,538 Powierzchnia takiego zwierciadła jest 238 00:08:52,538 --> 00:08:55,003 fragmentem powierzchni kuli czy sfery. 239 00:08:55,295 --> 00:08:56,831 Soczewki to przyrządy 240 00:08:56,831 --> 00:08:59,329 skupiające lub rozpraszające światło. 241 00:09:00,159 --> 00:09:02,665 Sposób w jaki równoległa wiązka promieni 242 00:09:02,665 --> 00:09:04,459 przechodzi przez soczewki 243 00:09:04,459 --> 00:09:06,559 lub odbija się od zwierciadeł 244 00:09:07,071 --> 00:09:09,035 widzisz na schemacie. 245 00:09:11,167 --> 00:09:13,771 Poznaliśmy różne wklęsłe, wypukłe 246 00:09:13,771 --> 00:09:16,261 i wklęsło-wypukłe przyrządy optyczne. 247 00:09:16,543 --> 00:09:18,335 Jak te wszystkie krzywizny 248 00:09:18,341 --> 00:09:19,871 wpływają na to, co widzimy 249 00:09:20,127 --> 00:09:21,779 dowiesz się winnych filmach 250 00:09:21,779 --> 00:09:23,101 tej playlisty.