13,3 тыс подписчиков

Как создать объемное изображение при помощи зеркала

20 апреля 202220 апр 2022

631

4 мин

3Д мираж (мираскоп)

Удивительная научная игрушка, состоящая из двух параболических зеркал, позволяет получить объемное изображение любого небольшого предмета!

История создания:

Как и множество других изобретений, мираскоп был изобретен совершенно случайно. В 1969 году во время уборки чулана в университете г. Санта Барбара (США, штат Калифорния) уборщик достал несколько параболических зеркал для того, чтобы протереть их от пыли.

Надо сказать, что эти зеркала использовались для освещения, и внутри каждого из них было отверстие для лампочки.

Случайным образом эти два зеркала были поставлены друг на друга (зеркальными поверхностями, обращенными друг к дружке). И тут уборщик увидел, что в воздухе стала «плавать» пыль, как будто сама по себе, волшебным образом, и эту пыль невозможно было вытереть – рука проходила сквозь нее! Уборщик, Калистэ Лэндри, сообщил об этом необычном явлении молодому преподавателю физики Виргилу Элингсу, который разобрался в том, что происходит, и понял научную подоплеку явления. Элингс и Лэндри через два года получили патент на свое «Оптическое устройство».

В 1977 году они продали свой патент компании Optigone Int (США), которая и на текущий день является основным производителей мираскопов, выведенных на рынок под брендом «Мираж».

Впрочем, это не мешает множеству других производителей (в основном китайских) выпускать более дешевые копии мираскопов под собственными брендами.

Проводимые эксперименты:

- для начала, необходимо внимательно изучить устройство мираскопа. Возьми две пары параболических зеркал, входящих в комплект, и обрати внимание на то, чем они отличаются от обычного зеркала. Они очень забавно искажают предметы; уверен, твое отражение в параболическом зеркале удивит! Обрати внимание на то, что у одного зеркала есть отверстие, а у другого нет. Именно в зеркало без отверстия ты и будешь ставить мелкие предметы;

- а теперь пришло время создать объемное изображение различных небольших предметов. Например, я взял небольшую пластмассовую хрюшку! Размещаем поросенка в центре зеркала (важно, чтобы предмет был именно в центре, иначе изображение получится неполным) и накрываем сверху другим зеркалом (то, которое с отверстием). Ура! Получилось объемное изображение хрюшки! Выглядит оно как настоящее, но, если захочется его коснуться, как ты не почувствуешь ничего – пальцы пройдут сквозь него;

- попробуй и другие предметы – кубики, монетки. Уверен, у тебя дома найдется множество мелких предметов, чье изображение ты захочешь создать;

- исследуй, как форма и размер влияет на то, каким получится объемное изображение предмета;

- обязательно разыграй и удиви своих друзей!

Чему учит:

Мираскоп – отличная возможность продемонстрировать разницу между голограммой и миражом.

Если голограмма создается при помощи лазера, а также интерференции и дифракции (и изображение становится объемным только, если смотреть на него под определенным углом), то объемное изображение в мираскопе создается исключительно при помощи отражения предмета в системе зеркал.

Обычное зеркало дает нам реалистичное, но двухмерное изображение, в то время как мираскоп позволяет создать объемную «копию» нужного нам предмета.

Секрет мираскопа в системе двух одинаковых параболических. Если расположить небольшой объект в фокусе одного из зеркал (которое без отверстия и находится внизу), он отразит свет, который затем отразится от верхнего зеркала, параллельными лучами снова отразится, но на этот раз от нижнего зеркала, и сфокусируется в фокусе верхнего зеркала, что и приведет к созданию замечательного объемного изображения.

Интересные факты:

- некоторые производители выпускают мираскопы, состоящие из параболических зеркал большого размера, что позволяет создать качественные объемные изображения предметов размером с лимон! Впрочем, из-за сложности изготовления, такие системы зеркал стоят довольно дорого – более 100 тысяч рублей!

- большие мираскопы можно увидеть в различных музеях занимательных наук, а для домашнего использования продаются небольшие системы параболических зеркал, прямо как мой мироскоп, с которым я так люблю экспериментировать;

- Джордж Буш старший в 1989 году подарил научную игрушку мираскоп Рональду Рейгану;

- многие знаменитости с удовольствием экспериментировали с мираскопом, среди них и президенты разных стран и духовный лидер тибетского народа Далай-Лама;

- параболические зеркала широко применяются в жизни: например, в автомобильных фарах отражатели являются параболическими зеркалами, позволяя направлять поток света далеко вперед, чтобы улучшить видимость;

- а еще при помощи параболических зеркал можно даже нагреть воду или какой-то предмет. В яркий солнечный день возьми параболическое зеркало и направь солнечный зайчик на стакан воды, через некоторое время вода нагреется – вот как хорошо зеркало фокусирует энергию солнца!