Sbírka fyzikálních pokusů

Plný stín a polostín

Pokus číslo: 1630

• Cíl pokusu

  Cílem pokusu je ukázat rozdíl mezi plným stínem a polostínem.

• Teorie

  V homogenním, izotropním prostředí se světlo ze zdroje šíří přímočaře a všemi směry stejně rychle. Pro zjednodušení se v otpice zavádí pojem bodový zdroj světla, což je takový zdroj, jehož rozměry jsou vůči okolí zanedbatelné a jím vysílané vlnoplochy mají tvar soustředných kulových ploch. Směr šíření udávají paprsky – polopřímky, které mají počátek ve zdroji a jsou kolmé na vlnoplochu. Neuvažujeme-li ohybové jevy, pak pokud umístíme mezi bodový zdroj světla a stínítko neprůhlednou překážku, nebudou paprsky dopadat za překážku a na stínítku se objeví plný stín. Při osvětlení této překážky dvěma bodovými zdroji světla vzniká kromě plného stínu i polostín. Polostínem nazýváme stín, který je vytvořen pouze jedním z použitých zdrojů. V místě, kde se polostíny překrývají, je plný stín. Dalším způsobem, jak pozorovat plný stín a polostín je osvětlení překážky plošným zdrojem světla.

• Pomůcky

  Zápalky, dvě svíčky, lepenkový papír, nůžky, dvě menší skleničky.

• Postup

  1. Na čtvrtku si nakreslíme dvě stejné kružnice s poloměrem 5 cm a vystřihneme.

  2. Středem každé z nich protáhneme svíčku tak, aby knot svíčky byl alespoň 4 cm nad ní a aby její spodní část byla kratší než výška skleničky.

  3. Svíčky s tímto prstencem posadíme do skleničky (viz obr. 1) a zapálíme.

  4. Místnost zatemníme, aby byly vidět stíny na stole pod svíčkami.

  5. Vzájemnou změnou polohy skleniček můžeme měnit tvary polostínů i plných stínů.

  

• Vzorový výsledek

  Video níže ilustruje průběh pokusu.

• Technické poznámky

  • Pokus by se měl dělat v zatemněné místnosti, aby nám ho nenarušovaly okolní světelné zdroje.

  • Je potřeba dát si pozor, aby předměty, nacházející se v blízkosti svíček, neodrážely světlo a nenarušovaly tak zobrazené stíny.

  • Jako stínítko je možné použít místo stolu stěnu.

  • Mezi svíčky a stěnu můžeme vložit neprůhlednou překážku a opět podle toho, jak jsou svíčky daleko od sebe, sledujeme na stínítku polostín nebo i plný stín.

  • Při práci s ohněm bychom měli dbát zvýšené opatrnosti.