Крадљивац светлости и боја

Крадљивац светлости и бојаБиљана Живковић

ОШ “Вук Ст. Караџић”Крагујевац

СВЕЛОСТ

Светлост је постојала и пре него што је човек настао. А када је човек настао светлост је била његов нераздвојни пратилац. У прво време човек је схватао светлост на сличан начин као и ваздух тј. као појаву која мора да постоји зато што он постоји...или... можда он постоји зато што она постоји !?

А када сунчева светлост, брзином 300 000 km/s, доспе до непровидних предмета...

...ми их видимо...

ВИЦ

Пита Мујо Хасу: "Како је могуће да украду онако велики авион?" Мујо ће на то њему: "Па јој Хасо, украду га кад је високо у ваздуху, онда је мален!“

Да ли Мујо у праву? Да ли је авион заиста мањи кад је у ваздуху?

Видни угао

На слици оба стабла исте су висине, али стабло ближе оку посматрача делује веће.

Посматрај углове које заклапају светлосни зраци, које с граничних тачака оба дрвета, стижу у око посматрача. Који угао је већи?

Видно поље

Угао под којим видимо предмет зовемо видни угао, а ширину слике коју посматрамо под видним углом називамо видним пољем.

Удаљене предмете видимо под мањим видним углом од блиских. (Шта је са звездама?)

Ако желиш да видиш даље, мораш се попети више!

Птица и кавез

Изрежи комадић картона, пробуши рупице на крајевима па кроз њих провуци кончиће.

На једној страни диска нацртај кавез, на другој птицу.

Птица у кавезу?!

Држи крајеве конца у рукама. Заврти диск више пута. Затегни конац.

Шта видиш када се диск одврће? Зашто видиш птицу у кавезу када је ниси тако

нацртао?

Тромост ока Слике се брзо смењују и док око још увек гледаш

птицу, у видно поље ти већ долази кавез па зато имаш утисак да видиш птицу у кавезу. Исто ово можеш извести и с рибицом у акваријуму – са једне стране нацртај рибицу, а с друге акваријум.

Ово својство ока зовемо тромост ока. Оно омогућује гледање цртаног филма. Цртане слике смењују се великом брзином па добивамо утисак покрета. За цртани филм од 1 минута потребно је 1500 слика (25 у секунди).

Тромост ока пчеле је мања, зато она не би могла видети цртани филм него би њено око разабирало одвојене слике.

2 у 1

Шупљи ваљак постави испред десног ока, као телескоп и посматрај удаљен предмет. Отворени леви длан постави тик уз ваљак испред левог ока. Шта видиш? Видиш ли слику целог длана?

Бинокуларно гледање

Свако око ствара своју слику, затим се оне у мозгу комбинују и стапају у једну. Једно око види удаљен предмет, а друго длан па се приликом формирања заједничке слике у мозгу ствара илузија. Она је последица бинокуларног гледања.

Шта видиш ?

Далтонизам

Ако у првом кругу видиш број 9, у другом слова DN, у трећем слово V и петла, а у четвртом само мрље, твоје око добро разликује боје. Али , постоје људи који не разликују све боје, најчешће црвену и зелену. Њихова се болест назива далтонизам.

Наравно, није пожељно да далтонисти одаберу занимања професионалних возача. Електроничари, електротехничари, пиротехничари морају разликовати боје јер се електрични водови код електричних уређаја и пиротехничких направа означавају бојама.  

Како виде животиње?

Шта мислиш, како виде животиње? Разликују ли боје?

Пси не виде црвену боју.

Муве и пчеле имају тзв. сложене очи, састављене од више сочива. Зато не разликују детаље.

Видимо ли иза угла?

Пламен свеће је извор светлости из којег полазе светлосни зраци и путују кроз цев. Пламен може да се види само ако он и наше око припадају истом правцу дуж којег је и права цев.

Дакле, светлосни зраци се простиру праволинијски и не скрећу.

Сенка

Електричном сијалицом осветли лопту. Шта примјећујеш?

Светлост не може заобићи непровидна тела па она стварају сенку.

Осветљен је само онај део лопте који је окренут према сијалици. У подручје сенке не допиру светлосни зраци из извора.

Који облик поприма сенка? Стави лист папира између

лопте и зида Да ли је лист осветљен?  

Пошто лист није осветљен, закључујемо да је и простор иза лопте у сенци.

Помрачења...

Последица праволинијског простирања светлости су помрачење Месеца и Сунца.

Сунца

Када се Месец налази у Сунчевом светлосном снопу, са Земље се опажа помрачење Сунца.

Лопту постави у сенку лоптице - демонстрирао си помрачење Сунца.

,,Помрачењe сунца, на брду”

,,Чекао сам потпуно помрачење сунца, осећао сам лаку дрхтавицу, помислио сам чак и на то да би ово помрачење могло да буде трајно, међутим...”

Ђерђ Конрад

ПОМРАЧЕЊЕ СУНЦА

Згрануто оним

што на Земљи види,

Сунце се сакрило иза Месеца

и уместо нас се стиди.

11.8. 1999.

Горан Јоксимовић

Помрачење Месеца

Када се Земља нађе у Сунчевом светлосном снопу, са Земље се опажа помрачење Месеца.

Лоптицу постави у сенку лопте - демонстрирао си помрачење Месеца.

Оглед

На средини листа папира нацртај правац паралелан с краћом страницом па на средини правца повуци нормалу на њега. На папир положи огледло једном ивицом постављеном дуж правца. Пресавиј папир дуж правца и постави га нормално на огледало. Ручни ласер усмери на огледло под неким углом тако да је у равни папира и да светлосни сноп пада у тачку пресека правца и нормале на њега.

  Шта се догађа с ласерским

снопом? Како се одбија од огледала?

Закон одбијања

Упадни угао једнак је одбојном углу. Упадни зрак, нормала и одбојни зрак леже у истој равни.

Сунчеви зраци

од равног огледала се одбијају паралелно.

од површине снега обијају се у свим правцима - дифузно.

Равно огледало даје лик ...

Нестваран - имагинаран

На истом растојању Исте величине као и

предмет

“Ко је опет окренуо огледало?”

Јесу ли слике у огледалима обрнуте као у овој шали?

Слика равном огледалу увек је усправна. Ипак је на њој нешто и "обрнуто"?

Погледај у огледало и подигни десну руку. Коју је руку подигао "онај" у огледалу?

На слици у равном огледалу лева и десна страна су замењене.

Колико је сати?

Узми огледало и сат са казаљкама, без бројева.

Постави сат испред огледала, а казаљке намести тако да показују 4:10 сати.

Гледај у огледало и кажи колико је сати.

“наопако”

Знаш ли зашто ambulance пише "наопaкo"?

AMBULANCE

У аутомобилима и другим превозним средствима постоје огледала (ретровизори) помоћу којих возач може видети возила која му се приближавају отпозади.

Натпис AMBULANCE написан је наопако да би возач, испред возила хитне помоћи, у свом ретровизору, видео реч AMBULANCE

,,огледало”

Можемо ли своју слику видети само у огледалу?

,,огледало”

Узми кашику и погледај одраз свог лица са обе стране

Шта примећујеш? Кашика је сферно

оглеало, са унутрашње стране издубљено (конкавно), а са спољашње испупчено (конвексно) огледало.

Примена сферних огледала у свакодневном животу

Каква огледала су потребна зубарима?

(издубљено ) Каква су огледала у

аутомобилима, аутобусима и камионима?

(испупчено)

Примена сферних огледала у свакодневном животу

Испупчена огледала проширују возачима видно поље.

Огледала на непрегледним раскрсницама омогућавају сигурније одвијање саобраћаја.

Како се светлост простире кроз воду?

Корачаш ли исто кроз воду и кроз ваздух?

Како светлосни сноп пролази кроз воду? Светлост се креће спорије кроз воду него

кроз ваздух. Зато воду зовемо оптички гушћом средином од ваздуха.

У којој тачки се мења брзина кретања светлости?

Посматрај штап који си поставио у посуду с водом !

Штап изгледа преломљен на граници између ваздуха и воде.

Извади штап из воде. Да ли је заиста

преломљен? Промена брзине

светлости догађа се на прелазу из ваздуха у воду.

Преламање светлости

С обзиром на то да видимо део штапа под водом, закључујемо да светлост с тог дела штапа доспева у око (црвени светлосни зрак). На прелазу из воде у ваздух светлост се прелама па у око долази преломљени зрак (плава). Посматрачу се чини да светлост стиже из продужетка преломљеног зрака (плава(испрекидана плава)) и да је штап на месту ближем површини воде (плави део штапа). Посматрач види слику штапа у води насталу преламањем светлости.

Ближе?

Посматрај нацртане рибице у акваријуму. Једна је од њих стварна, а друга је слика рибице коју види проматрач

изван акваријума. Због преламања светлости,

рибе које гледамо у мору чиме нам се ближим површини.

Ми, у ствари, видимо њихове слике, а рибе се налазе дубље.

Новчић

Новчић постави у чинију поред себи ближе ивице, тако да видиш само њу.

Не померај главу, па у чинију доливај воду.

Шта ће се догодити? Појављује се слика

целог новчића, што значи да је слика изнад новчића.

Тотална рефлексија

Усмери ласерски зрак на површину воде под све већим углом. Када светлост пада на границу вода – ваздух под довољно великим углом, на површини воде се одбија тако да се одбијена светлост враћа у воду. Та се појава зове потпуно одбијање светлости или тотална рефлексија.

Оглед

Пластичну боцу облиепи црном самољепивом тапетом. На висини од око 5 cm од дна направи две рупице на супротним странама боце. Прва рупица је за ласерску светлост па њу направи само на тапети. Кроз другу рупицу треба да истиче вода из боце. Рупицу на боци затвори лепљивом траком.

Замрачи просторију. Боцу напуни водом и пусти да вода истиче кроз рупицу у пластичну каду. Ласерски сноп упери према рупици на тапети па кроз боцу према рупици кроз коју истиче вода.

Обојени млаз

Затвори боцу. Истиче ли вода?

Отвори поновно. Што се догађа? Што видиш?

Зашто је водени млаз обојен? Зашто се светлосни сноп у

млазу воде савио? У воденом млазу, на граници

воде и ваздуха потпуно се непрестано одбија, путује кроз водени млаз и чинећи га обојеним.

Зашто водоскоке видимо обојенима? Чиме су обојени?

Оптичка влакна

Оптички влакна користе се у телекомуникацијама за приенос телефонских разговора. Када телефонирамо, наш се глас најпре претвара у електричне сигнале, а они у светлосне који путују оптичким влакнама. Оптичка влакна су танка попут нити направљене од стакла или пластике.

Светловоди се користе и за осветљавање унутрашњости људског тела при посматрању или сниману унутрашњости тела (ендоскопија: гастроскопија – снимање унутрашњости желуца, бронхоскопија – снимање унутрашњости плућа, итд.),

Потпуно одбијање светлости догађа се и у украсним предметима као што је букет од фибергласа. Он се састоји од обичне сијалице која обасјава сноп оптичких влакна.

Појава је привид...

Јеси ли примиетио да лети, за време великих врућина, када се возиш аутопутем, тамна површина аутопута у даљини светлуца као да је водена мрља? Међутим, када дођеш до тог места нема никакве воде…

...назвaн фатaморганa

Фатаморгана је појава, честа у пустињама, а где Сунце јако загреје песак. Стога је ваздух над пустињом на различитим висинама различитих температура и густине. Светлост се прелама при прелазу из хладнијег слоја ваздуха у топлији, а кад је упадни угао довољно велики онда се потпуно одбија. Њихове слике су обрнуте.

Фатаморгана настаје и над хладним морима.

У стаклену каду с водом стави смрзнуту воду (засићени раствор соли), прекриј газом и положи на њу два тега који ће спречити пливање отопљене соли.

Спусти поглед испод нивоа воде и посматрај. Подижи поглед док не угледаш обрнуту слику тега.

Спектралне боје

За овај једноставан оглед треба ти чаша с водом, бели лист папира и сунчева светлост. Лист папира постави на под.

Шта се појавило на папиру?

На папиру видиш црвену, наранчасту, жуту, зелену, плаву, модру и љубичасту боју. Те боје садржи дуга, а називамо их спектралним бојама.

Дуга

Дуга је визуелни ефекат који око региструје када посматра преламање сунчеве светлости кроз ситне водене капи, најчешће након кише. Зраци светлости се тада разлажу на своје основне компоненте, формирајући оптичку представу у виду траке различитих боја.

Дуга је природна појава којом настаје кружни лук спектралних боја. Њен спољашњи лук је црвен, а унутрашни љубичаст. Између њих редом су наранчасти, жути, зелени, плави и модро плави лук.

Када се у природи појављује дуга?

Дуга се ствара ако се за време кише појави Сунце. Сунчева светлост пада на капљицу кише, прелама се на уласку у њу, затим се потпуно одбија на унутрашњој страни капљице и на крају поново прелама изласком из капљице. При томе светлост различитих боја на уласку и изласку из капљице прелама се различито. Да би посматрач опазио дугу, мора се налазити између Сунца и кишних капљица. Јасноћа дуге се контролише величином кишних капи кроз које сунце сија. Што су капи веће, то је дуга сјајнија. Како капи постају мање, тако дуга све више бледи.

Rene Dekart (1596-1651)

Један интерсантан историјски прорачун, пронађен је у књизи "ДУГА ОД МИТА ДО МАТЕМAТИКЕ" Карла Бојерa (Carl Boyer). У њој се oписујe каkо jе Дekaрт поједнoставио изучavање дугe, сводећи сvoјe истраживaње нa анaлизу једнe кишne капљице и интeракцiју сa светлошћу кoја пролaзи крoз њу.

"Узео сам олoвку и направио тaчан прoрaчун путање зрaкa којoм треба дa пaдну на рaзличiте тачке воденe лoптe, да бих одредиo пoд којим углoм, после два pрeлaмaњa и једног oдбијањa, долaзе у oкo. Пронашao сaм дa после таквoг одбијањa и прелaмањa имa многo више зракa који се мoгу видeти под углoм oд оd 41 do 42 степанa, нeго под билo којим мањим углом, каo и да нема нијeдnог зракa кoји се може видeти при ширим угловима".

Cogito, ergo sum - Мислим, дакле јeсaм. (Mислим, дакле постојим)

Да ли знате да постоје различите врсте дуга?

Постоје дупле дуге – појава када се појаве две дуге одједном.

Када се дуга појави у сумрак или при заласку сунца, онда је она потпуно црвена. То се дешава због посебног преламања светлости у то доба дана.

Постоје "маглене дуге". Оне настају у веома финој магли, посебно у северним деловима света. "Маглене дуге" су блиставо беле боје.

Месечеве дуге настају веома ретко, приликом изласка пуног месеца. Месечеве дуге изгледају бело, али то је само зато што су веома бледе. Све боје су ту, само ми не можемо да их видимо. Ако имате мало среће, угледаћете дугу на ивици неке водене површине, као што је језеро.

Призма

У замраченој просторији пропусти светлост батеријске лампе кроз тространу стаклену оптичку призму. Стакло је оптички провидно, а то значи да ће се светлост преломити проласком кроз њу. На заклну, на који пада преломљена светлост, настају спектралне боје.

Има ли светлост боју?

Направи зврк попут овога: изрежи лист белог папира тако да стане на површину зврка. Подиели га на седам исечака и сваки обоји темперама редом спектралним бојама. Обоени папир залепи на зврк

Заврти зврк што јаче. Које је боје? Видиш ли и даље спектралне боје?

Бела светлост

Док се врти зврк делује беличаст.

Бела светлост садржи у себи спектралне боје. Таква је и Сунчева светлост.

Црно - бело

Део светлости која пада на предмет он упија, део пропушта, а део одбија.

Светлост одбијена од предмета ствара утисак његове боје.

Од белог предмета сва светлост одбија, црни предмет упија сву светлост која на њега пада.

Зелени предмет осветљен белом светлошћу је...

...зелени предмет упија све спектралне боје осим зеленe, коју одбија. Зато га видиш зеленим.

Предмети заправо немају боју, него садрже пигмент који упија и одбија светлост.

Зелени предмет видимо таквим само када на њега пада бела или зелена светлост. Под светлом других боја он више није зелен.

Светлост и боје...

Светлост и боје су свуда око нас.  Имају снажан утицај на наше расположење, понашање и здравствено стање, мада најчешће тога нисмо свесни. 

,,Природна лепота је лепа ствар ; ...

,, ...а уметничка лепота је лeпа pредставa некe ствари.“ I. Kant

Човек је крадљивац боја, узима боје од природе, да би им се дивио!

I Vincent van Gogh ...

ЛИТЕРАТУРА

http://eskola.hfd.hr/ http://sr.wikipedia.org/ Microsoft Encarta, DVD, 2006. Рожа Михајловић, Мaринa Дрндaрски, Лoлa Лукић; ОШ ,,Даринкa Пaвлoвић”, Кoсoвскa 19, Београд : У свету боја-

рaд у Бaзи знaњa Крeaтивнe шкoлe Тoмислaв Сeнћaнски, Мaли кућни oгледи 1, Бeоград:

Kрeативни цeнтaр, 2003 Дaркo Кaпoр, Јoвaн Шeтрaјчић; Физкa зa 8. разред основне

шкoлe, Бeoграd: Зaвод зa уџбeнике, 2009