Физика без формул

Вот еще хорошо знакомый вам пример — катафот, или уголковый отражатель. Его укрепляют сзади на велосипедах или на спицах колеса. Рассмотрите его внимательно, и вы увидите множество маленьких призмочек, отражающих падающий на катафот свет в обратном направлении.

Куда отклонят линзы луч?

Мы, безусловно, уверены, что вы никогда не занимались таким скверным делом, как выжигание лупой на парковых скамейках. Ведь неприятно, правда, когда деревянные скамьи напоминают выставку малопривлекательных художеств? А вот дома на фанерке или на доске — выжигайте себе, пожалуйста.

Это действительно очень интересный процесс. Отнюдь не всякое стеклышко годится для выжигания. Почему, скажем, для этого берут лупу? А вы посмотрите на нее сбоку. По краям, где она утоньчается, она напоминает треугольную призму. Ага, значит падающие на нее с одной стороны лучи света после преломления будут отклоняться к ее толстой части, к серединке. Вот и получается, что такая лупа, или, как еще ее называют, линза, соберет, сфокусирует лучи. Поэтому-то и можно с ее помощью собрать солнечный свет в маленькое яркое пятнышко, да еще так, что в нем загорится бумага или задымит, обугливаясь, дерево.

Не похоже ли это на действие вогнутого зеркала? Конечно, — причем законы, описывающие ход лучей в линзе и зеркале, будут абсолютно одинаковы.

Но ведь зеркала могут не только собирать, но и рассеивать свет. А линзы? И среди них есть как собирающие, типа лупы, так и рассеивающие. Легко, наверное, догадаться, что у рассеивающих линз серединка будет тоньше, чем ее края. Иногда это различие можно обнаружить на ощупь, например, проводя с двух сторон пальцами по стеклам очков.

Верно ли мы видим мир?

Почему говорят «наблюдать невооруженным глазом»? Чем же это его вооружают? Понятное дело, ответите вы, какими-нибудь оптическими устройствами, чтобы лучше что-то разглядеть или как можно дальше увидеть. А что, наш глаз сам по себе не на многое способен?

Конечно же, глаз — весьма совершенное и непростое устройство. Недаром благодаря зрению человек получает больше сведений об окружающем мире, чем с помощью всех остальных чувств, вместе взятых. Однако если отнестись к глазу, как к оптическому прибору, то разобраться с ним будет нам, в общем-то, нетрудно.

Хотя все «детали» глазной системы важны, все же центральное место в ней занимает хрусталик. А ведь это просто собирающая линза. Ну, не совсем, конечно, простая: хрусталик способен, в отличие от стеклянной линзы, менять под действием глазных мышц свою толщину. Взгляните на облака или на далекий лес. Вы чувствуете, как ваш глаз расслабляется? А теперь придвиньте насколько можно книжку к своему носу. Ощутили, как глаз напрягся? То-то, это действуют глазные мышцы.

Таким образом хрусталик фокусирует световые лучи, добиваясь четкого изображения в глазу. В фотоаппарате же эту задачу решают, выдвигая или вдвигая линзу-объектив. Представляете, если б наши глаза действовали так же? Тогда они «вылезали бы из орбит», как у рака или Громозеки из мультфильма «Тайна третьей планеты». Однако природа позаботилась о том, чтобы мы могли справляться с «наводкой на резкость» без выпучивания глаз.

Но в фотоаппарате изображение переворачивается. А у нас в глазу, если он работает как линза? Точно так же, хотя до Леонардо да Винчи не только простые люди, но и ученые никак не могли примириться с тем, что видят мир перевернутым. Это уже наш мозг научился правильно «считывать» с глаза световые сигналы.

«Нет очков у тети Вали…»

Зачем человеку очки? Сегодня этот вопрос звучит странно, потому что чуть ли не большая половина людей пользуется очками или заменяющими их контактными линзами. Значит, мы испытываем в очках большую потребность. Но почему?

Если глазным мышцам не хватает сил, чтобы сфокусировать хрусталик на рассматриваемом предмете, изображение в глазу получается размытым. Ну, как в фотоаппарате, который плохо настроили на резкость. Близорукие люди не видят четко дальше какого-то, предельного для каждого из них расстояния. А дальнозорким, наоборот, недоступно резкое изображение близких предметов. Значит, к линзе-хрусталику нужно добавить помощника-очки. Запомните, они не вылечивают, а только временно, пока их носят, подправляют дефекты зрения.

Близорукому человеку необходимы в очках рассеивающие или, как их еще называют, отрицательные линзы. После преломления в них световые лучи, идущие от далеких предметов, кажутся исходящими из ближних точек. И глаз воспринимает их, не напрягаясь. Подобная картина наблюдается в собирающих, или положительных, линзах для дальнозорких. Только там очки «перековывают» лучи от близких предметов в будто бы идущие издалека.