Večer zasvietiš baterkou mobilu na stenu tmavej izby. Strčíš pred ňu ruku — a na stene je tieň v tvare ruky, dokonca aj zajačik s ušami. Prečo tieň kopíruje obrys tak presne? Lebo svetlo nezatáča.
Zdroje svetla a osvetlené telesá
Zdroj svetla svetlo sám vyrába: Slnko, žiarovka, displej mobilu, plameň sviečky. Ostatné telesá — stena, lavica, Mesiac, ty — svetlo len odrážajú. Sú osvetlené.
Predmet vidíš vtedy, keď svetlo zo zdroja alebo odrazené od predmetu príde do tvojho oka. V úplnej tme nevidíš nič, aj keď máš oči otvorené.
Oko nesvieti. Častá predstava je, že z oka vychádzajú „lúče pohľadu“, ktoré sa dotknú predmetu. Je to naopak: svetlo letí od predmetu do oka. Oko je prijímač, nie baterka.
Teraz ty: ktoré telesá svetlo samy vyrábajú a ktoré ho len odrážajú?
Svetlo sa šíri priamočiaro
V rovnakom prostredí (vzduch, voda, sklo) letí svetlo po priamke. Smer šírenia kreslíme ako svetelný lúč — priamku so šípkou. Lúč je model: v skutočnosti je to úzky zväzok svetla.
Zo zdroja letí svetlo do všetkých strán po priamkach. Cez úzky otvor v doske prejde len úzky zväzok, ktorý na stene vytvorí svetlú škvrnu.
Svetlo je neuveriteľne rýchle: vo vzduchu prejde asi 300 000 km za sekundu. Zo Slnka k nám letí približne 8 minút.
Podľa toho, ako svetlo prepúšťajú, sú látky priehľadné (okenné sklo, voda — vidíš cez ne ostro), priesvitné (matné sklo v kúpeľni, papier na pečenie — svetlo prejde, obrysy nie) a nepriehľadné (drevo, kov, tvoja ruka).
Teraz ty: roztrieď látky podľa toho, ako prepúšťajú svetlo.
Tieň
Za nepriehľadným predmetom vznikne tieň — miesto, kam svetlo zo zdroja nedopadne. Okraj tieňa určujú lúče, ktoré sa predmetu len dotknú. Preto má tieň tvar obrysu predmetu.
Okrajové lúče sa gule len dotknú a pokračujú rovno ďalej. Medzi nimi na stene vznikne tieň.
Keď dáš ruku bližšie k baterke, tieň na stene bude väčší. Keď je zdroj veľký (napríklad žiarivka) alebo svietia dva zdroje, okolo tmavého plného tieňa vznikne svetlejší polotieň.
Aký vysoký je strom? Slnko je tak ďaleko, že jeho lúče dopadajú takmer rovnobežne. Tyč vysoká 1 m vrhá tieň 1,5 m, strom vrhá tieň 12 m.
- Tieň je 1,5-krát dlhší než tyč: 1,5 m : 1 m = 1,5.
- Rovnako to platí pre strom: výška = 12 m : 1,5.
- Strom je vysoký 8 m.
Tieň vo vesmíre: zatmenie Mesiaca je to isté ako tieň ruky na stene. Zem zastaví slnečné svetlo a Mesiac sa ocitne v jej tieni.
Pri zajačikovi na stene chceš mať tieň menší. Ruku posunieš bližšie k stene, alebo bližšie k baterke?
Ukáž riešenie
Bližšie k stene. Okrajové lúče sa od zdroja rozbiehajú, takže čím je ruka bližšie k baterke, tým väčší tieň vrhá. Pri stene je tieň skoro rovnako veľký ako ruka.
Zapamätaj si
- Zdroj svetla svetlo vyrába, osvetlené teleso ho len odráža; vidíme, keď svetlo príde do oka.
- Svetlo sa v rovnakom prostredí šíri priamočiaro, smer kreslíme ako svetelný lúč.
- Rýchlosť svetla vo vzduchu je asi 300 000 km/s.
- Tieň vzniká za nepriehľadným predmetom, jeho okraj určujú lúče, ktoré sa predmetu len dotknú.