Senda inn spurningu
Sólin Sólin Rís 05:36 • sest 21:19 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 16:44 • Sest 05:50 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 04:37 • Síðdegis: 17:05 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 10:57 • Síðdegis: 23:09 í Reykjavík
Visit the English version

Flokkun:

Náttúruvísindi og verkfræði Eðlisfræði: fræðileg

Er hægt að gera sýnilega hluti ósýnilega?

Kristján Leósson

Hlutir eru sýnilegir vegna þess að yfirborð þeirra víxlverkar við ljós á ákveðinn hátt og við nemum ljósið með augunum. Einfaldasta leiðin til að gera hlut ósýnilegan er þess vegna að hafa hann í algjöru myrkri. Einnig mætti til dæmis loka augunum, eða setja hlutinn inn í skáp. Líklega er þó ekki átt við það með spurningunni.


Ósýnilegur bekkur?

Önnur leið til að gera hlut ósýnilegan er að koma því þannig fyrir að ljósið geri ekki greinarmun á yfirborði hlutarins og umhverfi hans. Gegnsæ efni sem við þekkjum í umhverfi okkar hafa ákveðinn brotstuðul en gildi hans segir til um hvernig ljósbrot verður í efninu. Brotstuðull er oftast táknaður með bókstafnum n og er um það bil n=1 fyrir loft, n=1.33 fyrir vatn, n= 1.5 fyrir gler og n=2.4 fyrir demant, svo eitthvað sé nefnt.

Hlutur úr gleri er sýnilegur, þrátt fyrir að glerið sé gegnsætt, því hluti ljóssins speglast af yfirborði glersins við það að fara úr efni með n=1 yfir í efni með n=1.5. Matarolía getur hins vegar haft brotstuðul sem er mjög áþekkur gleri. Hlutur úr gleri getur því horfið ef honum er sökkt ofaní slíka olíu. Þetta er auðvelt að prófa, eins og lýst er hér.

Nýlegar rannsóknir benda til þess að hægt sé að búa til efni sem er samsett úr gegnsæu efni og örsmáum innbyggðum málmstrúktúrum sem lagaðir eru þannig að þeir gefi efninu neikvæðan brotstuðul (n<0). Efni með neikvæðan brotstuðul sýnir ljósbrot sem er ólíkt öllum ,,venjulegum" efnum og hólkur úr þannig efni gæti til dæmis virst ,,ósýnilegur" vegna þess að ljós myndi ferðast umhverfis hann og halda áfram hinum megin á sama hátt og ef hólkurinn hefði ekki verið til staðar (sjá mynd hér til hliðar.) Hlutir sem settir væru inn í hólkinn myndu að sama skapi hverfa þannig að hólkinn mætti nota sem huliðshjálm. Huliðshjálmurinn væri reyndar takmarkaður að því leyti að ekki væri hægt að sjá út úr honum. Vísindamenn um allan heim (sjá til dæmis lista hér) hafa á síðustu árum unnið hörðum höndum að því að framleiða efni með þessa sérstöku ljóseiginleika, en það er tæknilega mjög erfitt.

Á hinn bóginn má gera aðra einfalda tilraun með að láta hluti hverfa með ljósbroti. Gullfiskur í kúlulaga fiskabúri getur til dæmis horfið ef horft er á fiskabúrið frá hlið og fiskurinn syndir nálægt hægri eða vinstri kanti (hér er grein um þetta efni, en ef til vill ekki opin utan háskólans). Vegna ljósbrotsins í vatninu eru svæði sem eru ,,ósýnileg" þegar horft er á fiskabúrið úr ákveðinni átt. Fiskurinn sem slíkur er auðvitað ekki ósýnilegur, en áhrifin eru þau sömu.

Spurningunni má því svara játandi, til eru nokkrar aðferðir til að gera sýnilega hluti ósýnilega, en aðeins ákveðna hluti og við sérstakar aðstæður.

Frekara lesefni á Vísindavefnum:

Myndir:

Höfundur

Kristján Leósson

Kristján Leósson

eðlisverkfræðingur

Útgáfudagur

5.7.2010

Spyrjandi

Andri Gunnarsson

Efnisorð

Tilvísun

Kristján Leósson. „Er hægt að gera sýnilega hluti ósýnilega?“ Vísindavefurinn, 5. júlí 2010. Sótt 20. apríl 2024. http://visindavefur.is/svar.php?id=8266.

Kristján Leósson. (2010, 5. júlí). Er hægt að gera sýnilega hluti ósýnilega? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=8266

Kristján Leósson. „Er hægt að gera sýnilega hluti ósýnilega?“ Vísindavefurinn. 5. júl. 2010. Vefsíða. 20. apr. 2024. <http://visindavefur.is/svar.php?id=8266>.

Chicago | APA | MLA

Þessi síða notar vafrakökur Nánari upplýsingar

Ég samþykki
Spyrja

Sendu inn spurningu LeiðbeiningarTil baka

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Senda grein til vinar

=

Er hægt að gera sýnilega hluti ósýnilega?
Hlutir eru sýnilegir vegna þess að yfirborð þeirra víxlverkar við ljós á ákveðinn hátt og við nemum ljósið með augunum. Einfaldasta leiðin til að gera hlut ósýnilegan er þess vegna að hafa hann í algjöru myrkri. Einnig mætti til dæmis loka augunum, eða setja hlutinn inn í skáp. Líklega er þó ekki átt við það með spurningunni.


Ósýnilegur bekkur?

Önnur leið til að gera hlut ósýnilegan er að koma því þannig fyrir að ljósið geri ekki greinarmun á yfirborði hlutarins og umhverfi hans. Gegnsæ efni sem við þekkjum í umhverfi okkar hafa ákveðinn brotstuðul en gildi hans segir til um hvernig ljósbrot verður í efninu. Brotstuðull er oftast táknaður með bókstafnum n og er um það bil n=1 fyrir loft, n=1.33 fyrir vatn, n= 1.5 fyrir gler og n=2.4 fyrir demant, svo eitthvað sé nefnt.

Hlutur úr gleri er sýnilegur, þrátt fyrir að glerið sé gegnsætt, því hluti ljóssins speglast af yfirborði glersins við það að fara úr efni með n=1 yfir í efni með n=1.5. Matarolía getur hins vegar haft brotstuðul sem er mjög áþekkur gleri. Hlutur úr gleri getur því horfið ef honum er sökkt ofaní slíka olíu. Þetta er auðvelt að prófa, eins og lýst er hér.

Nýlegar rannsóknir benda til þess að hægt sé að búa til efni sem er samsett úr gegnsæu efni og örsmáum innbyggðum málmstrúktúrum sem lagaðir eru þannig að þeir gefi efninu neikvæðan brotstuðul (n<0). Efni með neikvæðan brotstuðul sýnir ljósbrot sem er ólíkt öllum ,,venjulegum" efnum og hólkur úr þannig efni gæti til dæmis virst ,,ósýnilegur" vegna þess að ljós myndi ferðast umhverfis hann og halda áfram hinum megin á sama hátt og ef hólkurinn hefði ekki verið til staðar (sjá mynd hér til hliðar.) Hlutir sem settir væru inn í hólkinn myndu að sama skapi hverfa þannig að hólkinn mætti nota sem huliðshjálm. Huliðshjálmurinn væri reyndar takmarkaður að því leyti að ekki væri hægt að sjá út úr honum. Vísindamenn um allan heim (sjá til dæmis lista hér) hafa á síðustu árum unnið hörðum höndum að því að framleiða efni með þessa sérstöku ljóseiginleika, en það er tæknilega mjög erfitt.

Á hinn bóginn má gera aðra einfalda tilraun með að láta hluti hverfa með ljósbroti. Gullfiskur í kúlulaga fiskabúri getur til dæmis horfið ef horft er á fiskabúrið frá hlið og fiskurinn syndir nálægt hægri eða vinstri kanti (hér er grein um þetta efni, en ef til vill ekki opin utan háskólans). Vegna ljósbrotsins í vatninu eru svæði sem eru ,,ósýnileg" þegar horft er á fiskabúrið úr ákveðinni átt. Fiskurinn sem slíkur er auðvitað ekki ósýnilegur, en áhrifin eru þau sömu.

Spurningunni má því svara játandi, til eru nokkrar aðferðir til að gera sýnilega hluti ósýnilega, en aðeins ákveðna hluti og við sérstakar aðstæður.

Frekara lesefni á Vísindavefnum:

Myndir:...