در آزمایش فلش و لیوان آب، وقتی یک فلش رو به چپ را پشت لیوان پر از آب میگذاریم، ممکن است فلش از داخل لیوان رو به راست دیده شود. دلیل این تغییر جهت، شکست نور و رفتار لیوان پر از آب مثل یک عدسی است.
شکست نور یعنی چه؟
نور در هوا، آب و شیشه با سرعت یکسان حرکت نمیکند. وقتی نور از یک محیط شفاف به محیط شفاف دیگر وارد میشود، مسیرش کمی تغییر میکند. به این تغییر مسیر، شکست نور میگویند.
در این آزمایش، نورِ بازتابشده از فلش باید از چند لایه عبور کند: هوا، دیواره شیشهای لیوان، آب، دوباره شیشه و دوباره هوا. همین عبور چندمرحلهای باعث خم شدن مسیر نور و تغییر ظاهر تصویر میشود.
چرا لیوان آب مثل عدسی عمل میکند؟
لیوان معمولاً دیواره خمیده دارد و وقتی داخل آن آب میریزیم، مجموعه لیوان و آب شبیه یک عدسی استوانهای میشود. عدسیها مسیر پرتوهای نور را تغییر میدهند و میتوانند تصویر را بزرگ، کوچک، جابهجا یا وارونه نشان دهند.
فلش واقعی
<---فلش روی کاغذ همان جهتی را دارد که کشیده شده است.
تصویر دیدهشده
--->به خاطر شکست نور، تصویر میتواند در جهت مخالف دیده شود.
آیا همیشه فلش برعکس دیده میشود؟
نه همیشه. فاصله کاغذ تا لیوان، شکل لیوان، مقدار آب و جای چشم شما مهم است. اگر کاغذ خیلی نزدیک باشد یا لیوان کاملاً استوانهای و پر نباشد، ممکن است تغییر جهت خیلی واضح دیده نشود.
- لیوان را تا نزدیک لبه پر از آب کنید.
- کاغذ فلشدار را چند سانتیمتر پشت لیوان بگذارید.
- از روبهرو و همسطح لیوان نگاه کنید.
- کاغذ را کمی عقب و جلو ببرید تا جای مناسب پیدا شود.
توضیح آماده برای علوم
جواب کوتاه
چون لیوان پر از آب مثل عدسی عمل میکند و نور را میشکند، تصویر فلش درون لیوان برعکس دیده میشود.
جواب کاملتر
پرتوهای نور بعد از بازتاب از فلش، هنگام عبور از شیشه و آب تغییر مسیر میدهند. این تغییر مسیر باعث جابهجایی پرتوهای سمت چپ و راست تصویر میشود؛ بنابراین فلش درون لیوان رو به جهت مخالف دیده میشود.
اشتباه رایج
گاهی گفته میشود «آب تصویر را وارونه میکند». بهتر است دقیقتر بگوییم: در این آزمایش، لیوان پر از آب به خاطر شکست نور مانند عدسی عمل میکند و در شرایط مناسب، تصویر فلش را از چپ به راست یا از راست به چپ برعکس نشان میدهد.
این همان اصلی است که در بسیاری از عدسیها، ذرهبینها و ابزارهای نوری هم دیده میشود: نور هنگام عبور از محیطهای شفاف مختلف، مسیرش تغییر میکند.
نظرات