Аннотация: Вторая книга для детей по разделу физики оптика,то есть о зеркалах и чудесах отражений.
Виктор Калашников
Путешествие в Зезеркалье
Книга вторая
Глава 1. Какого вы цвета?
Казалось бы, вот странный вопрос! Все мы - всякие, разноцветные. Волосы у нас одного цвета, щеки другого, глаза - третьего, губы - четвертого. Такими же мы видим себя и в зеркале, разноцветными. Пусть зеркало путает "лево" и "право", но уж цвета-то оно показывает правильно.
Да, если это обыкновенное зеркало. А, если зеркало цветное, то и отражение будет другого цвета. Когда-то, давным-давно, когда люди еще не умели наносить на прозрачное стекло амальгаму, они вместо зеркала использовали то медные пластины, то золотые, а то черное стекло. Если они смотрелись в зеркало из красной меди, то и сами получались очень уж розовыми. Взглянут в золотое - и вот неожиданность: станут желтыми, как лимон. А отражение в черном стекле темное, серое.
То есть, какого цвета зеркало, такого цвета и отражение. Казалось бы, всё просто и понятно. Но это только на первый взгляд.
Помните, как мы играли с буквами, разрезали их по черточке сверху вниз или справа налево? Тогда все буквы были у нас одного цвета, а если их сделать разноцветными, как они отразятся в зеркале?
Давайте из трех букв сложим слово "НОС". Вы уже знаете, что все буквы в этом слове имеют горизонтальную симметрию - если их разрезать по середине слева направо, то получатся одинаковые половинки. Первые две буквы - "Н" и "О" еще и вертикально симметричны: их можно разрезать сверху вниз по середине и получить одинаковые половинки.
Первую букву нарисуем синего цвета, вторую - красной, а последнюю - "С", зеленой.
В зеркале все слова читаются справа налево, и потому у нас вместо носа получится - "СОН"! В обычном зеркале буквы будут такого же цвета, какими вы их нарисовали, только теперь они выстроятся в обратном порядке: первой будет зеленая буква, второй - красная, а последняя, "Н" - синей.
А если мы попробуем, как будет отражаться это слово в цветном зеркале? Но где же нам взять такое зеркало? Да очень просто: подойдет любая гладкая металлическая или деревянная поверхность; красная кастрюля или синий чайник, зеленая столешница. Если дома нет подходящего "цветного зеркала", то его можно найти на улице: отражение можно увидеть на дверце автомобиля. Для этой же цели можно использовать цветные стеклышки или прозрачные конфетные фантики. Главное, чтобы они были синего, красного или зеленого цвета.
Теперь посмотрите на наше слово "НОС", как оно отражается в синем чайнике, на боку синего автомобиля и как оно читается, если посмотреть на него через синее стеклышко? - А очень просто: синяя буква "Н" в синем зеркале исчезнет, и останутся только красная и зеленые буквы - "ОС", а в зеркальном отражении это будет "СО".
Ну, а, если посмотреть в красном зеркале (или через красный конфетный фантик) - тогда исчезнет средняя буква "О", останутся только буквы "Н" или "С".
Наверное, вы уже догадались, что будет, если вы посмотрите на наш "НОС" через зеленое стеклышко или взгляните на отражение в зеленом зеркальце - пропадет буква "С", останется только "НО", а в зеркале будет задом наперед - "ОН".
Вот какие странные эти разноцветные зеркала!
Вопросы и задания на полях к главе 6.
- Какого цвета красная буква "О" в синем зеркале? (Черный или темный цвет)
- Нарисуйте в слове "НОС" буквы другими красками: желтой, фиолетовой и голубой. Как будет читаться слово, если посмотреть на него через желтое стеклышко? А какое оно будет, когда отразится в блестящем боку желтой кастрюли?
- Теперь найдите гладкую поверхность фиолетового и голубого цвета. Что вы в них увидите, когда поднесете к ним слово "Нос",написанное желтой, фиолетовой и голубой краской?
- Попробуйте написать разноцветными буквами другие слова: "КОМОК" и "СОН". Какие слова отразятся в зеркале?
- Напишите эти слова разноцветными буквами и посмотрите, как они отразятся в разноцветных зеркалах. Что будет, если слово "сон" написать красными буквами и посмотреть на его отражение в боку красного чайника или через красное стеклышко?
- Какие цифры обладают симметрией, проверьте. (0, 3 и 8 - горизонтальная симметрия,0 и 8 - вертикальная симметрия).
- Вы знаете, какие цифры называют римскими? Вот римские цифры от одного до десяти - I,II,III,IV,V,VI,VII,VIII,IX,X. Проверьте, какие из них обладают симметрией и какой, вертикальной или горизонтальной. (I,II,III,X- обе симметрии, V - только вертикальная симметрия).
- Нарисуйте и вырежьте из бумаги клоуна. Пусть одна половина его будет красной и лицо на лицо на этой половинке радостно улыбается, а вторую половинку раскрасьте синим цветом и пусть лицо у клоуна будет грустным. Спрячьте половину фигурки за зеркалом, что у вас получится? Если останется видной красная половинка и она отразится в зеркале, то у вас получится веселый клоун. А теперь сделайте сами так, чтобы у вас получился синий, грустный клоун.
- Если посмотреть на отражение клоуна в синем зеркале, то грустная половинка исчезнет и останется только красная, но и она изменит свой цвет. Что будет, если посмотреть на отражение клоуна в красном зеркале?
Глава 2. А теперь представьте, что вы - буква!
Мы уже рассказывали о том, как удивился древний человек, когда увидел в воде своё отражение. Он поднял правую руку с дубинкой, чтобы напугать своего двойника, а тот в ответ поднял левую руку, с зажатой в ней дубинкой.
Если бы древний человек посмотрел на своё отражение, то заметил бы еще много отличий. У него синяк был под правым глазом, а у отражения - под левым. Он ударил себя в грудь там, где сердце - слева, а отражение ударило себя в правую сторону груди. Может, у них там, под водой, в водном Зазеркалье, у всех сердце находится справа?
А нельзя ли обмануть зеркало и получить своё прямое отражение? То, что у нас слева, и у него будет слева; то, что у нас справа и у него будет на той же стороне.
Представьте себе, что вы - буква с вертикальной симметрией. Нет-нет, разрезать себя пополам сверху вниз не надо! Просто поставьте в угол два зеркала, а место, где они соприкасаются, и будет осью вертикальной симметрии.
Подойдите к этому отражению. Поднимите левую руку и ваше отражение поднимет вверх не правую, как раньше, а, как и положено, левую руку.
Ну, теперь у них, в Зазеркалье, всё правильно, как у нас? Да нет...
Присмотритесь внимательно к своему отражению, это вы или нет? Вроде, это вы, но что-то не так. Давайте выясним, что же не так в отражении.
У буквы "А" с вертикальной симметрией, если она написана аккуратно, обе половинки, если их наложить друг на друга, полностью совпадут. Но человек всё же не буква, у него нет полной симметрии - левая часть тела немного, но отличается от правой. Скажем, у вас на левой щеке есть родинка, а на правой щеке ее нет. В двух зеркалах, поставленных в углу комнаты, отразятся две ваших левых половинки. Или две правых. Вы увидите отражение с родинками на обеих щеках. Или, если отразятся две ваших правых половинки, то родинки у вас не станет совсем.
Но можно не делить себя пополам в зеркале, а взглянуть на своё отражение сверху или снизу. Если над вами будет зеркальный потолок, то вы увидите, что ваше отражение висит там вниз головой, а ногами оно будет перевернуто вверх. Если под вами будет зеркальный пол, то отражение в нем будет повернуто к вам ногами, то есть, он будет перевернутым! Вы будете идти по зеркальному полу и подошвы вашей обуви будут точно совпадать с подошвами обуви вашего отражения.
Мы уже привыкли к тому, что наше отражение всегда перевернутое по отношению к нам: где у нас право, у него лево, где у нас верх - у него низ.
Привыкли и считаем, что так и должно быть.
И всё же, всегда остается повод для удивления.
Сядьте спиной к большому зеркалу, в руки возьмите небольшое зеркальце и посмотрите, что там у вас за спиной, что отражается в большом зеркале?
А там - бесконечная цепь отражений, всё меньше и меньше по мере удаления от вас. Это бесконечный коридор, ведущий в бесконечность.
Сколько бы люди не изучали свойства зеркал, всё равно в них остается множество непознанных загадок. И, может быть, именно с зеркалами связано столько странных историй...
Тексты на полях к главе 7.
- В старину на Руси девушки гадали на зеркалах. Нужно было долго вглядываться в темное зеркало. Если кто-то там привидится, то это и есть отражение жениха девушки.
- Существовало поверье, что только люди могут отражаться в зеркале, а всякая нечисть - черти, вампиры и прочие, не могут.
- Существует давний обычай: если вы что-то забыли дома и вернулись, то, перед тем как выйти из дома, взгляните на себя в зеркало.
- Если вы подозреваете, что вас кто-то не любит, подойдите вместе с ним к зеркалу. Взгляните на его отражение и вы сразу поймете, злой это человек или добрый.
- Зеркало может защитить ваш дом и ваших родителей от несчастий. Для этого нужно каждое утро, подойдя к зеркалу,тихо сказать: " Зеркало, прогони всё плохое, что в этот дом придёт. Обереги всю нашу семью (и назовите имена папы и мамы, бабушки и дедушки, братиков и сестричек)".
- Разбить зеркало считалось плохой приметой. Разбили - значит, отказались от своего отражения, а оно может обидеться.
- Зеркала всегда должна быть чистыми. Протирать их нужно каждую неделю.
Волшебные зеркала.
Во многих сказках упоминаются волшебные зеркала, в которых можно увидеть всё, что происходило и происходит на свете.
Китайские "волшебные зеркала" делались так: на стекле делались плоские фигурки, людей и зверей. Потом на стекло наливали амальгаму. Там, где были фигурки, зеркало было чуть толще. Если смотреть прямо, то казалось, что это обычное зеркало. Если китайское зеркало повернуть к стене и посветить на него сбоку, то на стене появлялись отражения людей и зверей. Люди смотрели и ахали: "Волшебство!"
- Привидения.
Настоящих привидений, как известно, не бывает. Но иногда во время спектакля, для того, чтобы напугать зрителей, показывают "привидения". Их видно, но они полупрозрачные, сквозь них можно всё видеть! Как это делается? За сценой стоит актер, который должен изображать привидение. Его ярко освещают лампами. На сцене стоит полупрозрачное стекло - оно отражает актера и через него видны декорации. Полупрозрачное отражение и должно быть "привидением", но когда вы знаете, как это сделано, то бояться нечего.
----------------
Глава 3.Зачем нужны кривые зеркала?
Вы, наверное, уже бывали в "Королевстве кривых зеркал". По другому оно называется "Комната смеха". Там стоят кривые зеркала, которые словно хотят посмеяться над вами и показывают вас совсем не такими, какими вы являетесь на самом деле. То у вас длинная голова и коротенькие ножки. А в другом зеркале отражается какой-то толстяк с большущим животом и малюсенькой головкой. Неужели это вы? Нет, конечно! Это тот, что в Зазеркалье. Пусть там сами над собой и смеются, а мы подумаем, зачем нужны кривые зеркала, только ли для того, чтобы показать в уродливом виде?
Первое, что мы заметили в комнате смеха - кривые зеркала показывали по-разному. Почему это? Потому, что кривые зеркала разные: выпуклые - это когда середина зеркала ближе к нам, чем ее края; а вогнутые - это когда середина зеркала как бы вдавлена внутрь, а потому края зеркала ближе к нам.
Вогнутые зеркала увеличивают отражение. Приблизьтесь к такому зеркалу и вы увидите, какое у вас большое лицо, а тело маленькое, а уж нос-то будет длинный, как у Буратино.
Вогнутые зеркала не только увеличительные, но еще и зажигательные. Сейчас объясним, как это и почему.
Солнечные лучи, когда отражаются от вогнутого зеркала, то собираются в одном месте. Там свет скапливается, будто в одной маленькой невидимой коробочке, где не только очень светло, а еще и очень, очень жарко. Это место называется фокусом. Чем зеркало больше, тем температуре в месте встречи лучей выше. Если взять маленькое зеркало и поднести к этой точке лист бумаги, то он загорится. А если зеркало большое, то оно, собрав все лучи вместе, сможет даже плавить металл!
Вот поэтому вогнутые зеркала и называют зажигательными. Их используют в разных научных приборах. Вогнутые зеркала стоят и на маяках. Свет от лампы отражается в большом вогнутом зеркале и его видно далеко-далеко.
Выпуклые зеркала бывают разной форма: цилиндрическими - это когда их будто сдавили справа и слева и середина зеркала выгнулась вперед. Если лучи солнца падают на цилиндрическое зеркало, то в нем отражается не круглое солнце, а просто полоска яркого света.
Бывают еще и конические зеркала, когда вперед выступает только середина зеркала. На такие зеркала лучше смотреть сверху. Для конических зеркал делают специальные, уродливые рисунки. Посмотришь на них и нельзя понять, что там изображено. Зато, если взглянуть в коническое зеркало, то всё становится просто и понятно. Если зеркало показывает, что у вас большая голова, то когда вы нарисуете ее маленькой и поднесете к такому зеркалу, то в отражении рисунка будет голова нормального размера.
Тексты на полях к главе 8.
- В Древней Греции жил замечательный ученый и изобретатель Архимед. Он придумал много полезных вещей. Когда на его родной город напали римляне, Архимед придумал, как сжечь вражеские корабли. На городской стене он установил большие вогнутые зеркала. Солнечные лучи собирались зеркалами в одной точке - нужно было только повернуть зеркала в нужном направлении, на вражеские корабли. И те начали загораться один за другим, точно бумажные, если бы к ним поднести свечу.
- Древние историки утверждают, что Архимед сжег вражеские корабли с помощью больших увеличительных стекол. Солнечные лучи собираются в таких стеклах и также ,как в кривом вогнутом зеркале, собираются в одной точке. В этой точке очень высокая температура, способная зажечь деревянный корабль.
- В Древнем Египте было два чуда света. Одно - пирамиды, а второе - Александрийский маяк, самый высокий в мире. Внутри маяка была самая большая в мире библиотека, а наверху было установлено самое большое кривое зеркало. Оно отражало свет костра и этот свет был виден морякам, которые плыли в Средиземном море.
- Солнечными лучами, отраженными от маленького вогнутого зеркала, можно зажечь дерево, а в фокусе большого зеркала можно плавить металлы. Вогнутые зеркала называются рефлекторами.
- Рефлектор можно сделать из множества маленьких прямых зеркал.
- Если у вас нет вогнутого зеркала, попробуйте растопить кусочек льда из холодильника с помощью увеличительного стекла. Такое стекло - оно называется лупа, действует так же, как рефлектор, - собирает лучи в одной точке. Вогнутые зеркала, так же как и лупа, называются увеличительными. Как вы думаете, почему? Посмотрите на своё отражение в зеркале через увеличительное стекло.
- Водитель машины смотрит вперед, а в зеркала видит всё, что происходит сзади. Как вы думаете, зачем ему нужно видеть всё, что происходит впереди и сзади?
- Астрономы смотрят в телескоп вверх, а военные через перископ смотрят вверх и в стороны. Сами сидят под землей, а смотрят, не приближается ли враг. Такой же перископ есть и на подводной лодке. Как вы думаете, зачем на подводной лодке стоит перископ?
- Как вы думаете, почему в перископ видно то, чего нельзя увидеть своими глазами, без помощи этого прибора? (Кривое зеркало)
-------------------
Глава 4.Что такое калейдоскоп?
Да, зеркала, прямые и кривые, нужны во многих приборах. Но мы и сами можем посмотреть в один такой прибор. Он называется калейдоскоп. Может быть, вы его уже видели? Это такая трубка, с одной стороны которой вы смотрите, а другой конец заклеен папиросной бумагой.
Внутри калейдоскопа несколько маленьких разноцветных стеклышек или бумажек, которые отражаются в трех длинных зеркальцах. Вы крутите трубку, разноцветные стеклышки внутри перемещаются. Зеркала их отражают и вы видите разные узоры.
Всё просто и...понятно? Нет, с зеркалами никогда ничего не бывает до конца понятно. Вот вы покрутили трубку один раз и увидели какой-то красивый узор. Постарайтесь его запомнить, потому что никогда вы не увидите его снова! Даже, если всю жизнь будете только тем и заниматься, что крутить трубку калейдоскопа и зарисовывать увиденные узоры, то никогда вы не встретите двух одинаковых! Каждый из них будет встречаться вам только один единственный раз!
В сказке Владимира Одоевского рассказывается о том, как мальчик попал внутрь музыкальной шкатулки. А можно ли попасть внутрь калейдоскопа, стать одним из разноцветных стеклышек, которые отражаются в зеркалах?
Можно, попасть в калейдоскоп не только в воображении, но и на самом деле. Именно так сделали в 1900 году, когда на выставке в Париже построили Дворец иллюзий. Там каждый посетитель как бы становился маленьким кусочком стекла, который отражается в зеркалах. Только зеркал было не три, а шесть. Между зеркалами - колонны. Вот вы заходите в такой зал и...сразу же оказываетесь в толпе людей. Да только все эти люди - точная ваша копия! Это ваши многочисленные отражения. А вокруг этих ваших двойников был целый лес колонн.
Как же получилось, что вас стало так много? Сначала у вас было шесть отражений. Столько же зеркальных стен в этом зале. Но ваши отражения тоже отражаются в зеркалах! И вот у вас уже не шесть отражений, а двенадцать! И они тоже отражаются в зеркалах и вот вас уже восемнадцать!
Но зеркала ведь неподвижны, а в калейдоскопе мы вращаем трубку и потому узоры в ней всё время меняются.
Так же сделали и во Дворце иллюзий. Только вращались здесь зеркала. И не просто вращались, а отражали разные картины. Сначала они показали джунгли и вся толпа ваших двойников оказалась в этом густом лесу, красивом и опасном. И не было видно ни малейшего просвета в зарослях. Бесконечный лес простирался вперед, назад, во все стороны. Бродить по такому лесу можно всю жизнь и так и не найти из него выхода.
Но не пугайтесь! Зеркала, установленные вдоль стен повернулись еще раз и отразили другую картину - светлые залы дворца арабского шейха. Кажется, что можно идти через эти прекрасные и одинаковые залы бесконечно. И все равно, в какую сторону вы отправитесь, везде будет одно и тоже.
Вот новый поворот зеркал и вы уже в другом дворце, индийского царя, таинственном и загадочном. Здесь множество скульптур странных богов; у одного бога голова слона, а вот у богини шесть рук.
Из такого дворца хочется убежать поскорей. И тогда двери Дворца иллюзий открывались и вы оказывались в привычном мире, где всё просто и понятно. Жаль только что исчезли все ваши двойники, ведь с ними можно было бы подружиться.
Тексты на полях к главе 9.
- Калейдоскоп изобрели в Англии в 1816 году.
- Русский поэт Александр Измайлов в 18 веке написал стихи про калейдоскоп:
Смотрю - и что в моих глазах?
В фигурах разных и звездах
Сапфиры, яхонты, топазы,
И изумруды, и алмазы.
И аместиты, и жемуг,
И перламутр - всё вижу вдруг!
Лишь сделаю рукой движенье -
И новое в глазах явленье!
- В Англии в 18 веке один богач в калейдоскоп положил драгоценные камни и смотрел, какие узоры они образуют.
- Если вы вошли в зал с шестью зеркальными стенами, то сколько у вас сначала будет отражений? (Шесть)
Глава 5.Зеркала, которые создала природа.
До сих пор мы говорили о зеркалах, которые сделал человек. Рассказали мы и об отражении древнего человека в воде. А есть ли в природе и другие зеркала, кроме воды? Да, есть этот тот самый песок, из которого делают стекло, а затем одну его сторону покрывают амальгамой и получают настоящее зеркало. Но песок и сам по себе может отражать предметы. Особенно часто отражения от песка наблюдают в пустыне. Такие отражения называются миражом. Но отражение получается не на песке, а в воздухе над ним - там, где встречаются теплый и холодный воздух.
Причем, мираж можно увидеть с очень большого расстояния. Едет человек на верблюде по песчаной пустыне. Жарко ему, пить очень хочется.
И вдруг он видит перед собой озеро, по берегам которого растут пальмы. Тут тебе и свежая пресная вода,и еда - сладкие финики. Можно попить, поесть, отдохнуть и, набравшись сил, поехать дальше. Человек приударяет пятками по бокам своего верблюда, чтобы тот побежал скорей, ведь вода и тень совсем рядом. Но верблюд не спешит, его чуткие ноздри не ощущают запаха воды. И верблюд оказывается прав - подъезжают они к тому месту, где человеку привиделось озерцо, а там такой же песок, как и везде. Что ж, некогда злиться и огорчаться, нужно ехать дальше - туда, где их ждет настоящая вода, а не её отражение.
Миражи можно увидеть во многих южных странах: в Иране, Туркмении, Египте. Но небольшие отражения можно увидеть и у нас, в России. Если ехать в жаркий солнечный день на машине по шоссе и внимательно смотреть вперед, то вы обязательно увидите впереди на дороге будто-то лужу воды. Будто впереди проехала машина с водой и разлила немного.
Но когда ваша машина подъедет к этой лужице, она исчезнет. Куда же она пропала, неужели испарилась под жаркими лучами солнца? Нет, никуда она не исчезала, ведь на самом деле ее и не было. Это было отражение там, где встречались теплый и более прохладный воздух.
На дороге всё происходит точно так же, как и в жаркой песчаной пустыне. Только увидите вы не озеро в окружении пальм, а маленькую лужицу воды.
Бывают еще и отражения, которые можно увидеть на стене дома. В жаркую погоду у стены встречаются теплый и горячей воздух - они-то и отражают как зеркало. Нужно только подойти к стене ближе и посмотреть вдоль неё.
Но как же далеко мы забрались - в песчаную пустыню, в Египет, Иран, Туркмению! А в это время Снежная королева готовится к тому, чтобы украсть мальчика Кая. Надо нам вернуться в сказку, для того чтобы продолжить рассказ о столь любимых Королевой снежинках и снеге...
Тексты на полях к главе 10.
- Для обозначения миража в русском языке было много разных слов: морока, наваждение, призрак или привидение, даже - мечта, то есть, что хотелось, то и увидел.
- Мираж часто можно увидеть не только в пустыне, но и на море.
- У нас мираж встречается не только на дороге, а везде, где поднимается вверх горячий воздух. Он струится и искажает предметы, которые находятся за ним. Так бывает весной, когда теплые лучи солнца прогревают холодную еще землю. Так бывает летом, в жару. Или во время лесного пожара.
- Часто мираж бывает и в степи.
- Владимир Иванович Даль собрал все русские слова в одном большом словаре и объяснил их значение. Мираж он называет маревом и пишет о нем:
" В южных и восточных степях знойное и ясное лето рождает марево, мороку, подвод, мираж: нижние слои воздуха, на глаз чистые и прозрачные, отражают и искажают мелкие степные предметы (кустики, бугорки) в самых разнообразных образах, и притом являют подобие обширных вод, позади которых видится заселенный берег; вблизи, все это исчезает, или, изменяясь разнообразно, уходит от путника все далее вперед...Степное марево до того морочливо кажет воду, озера и превращает бурьян в лес, что обманет всякого неопытного".