Zgodnie z zasadami rozchodzenia się światła widzieliśmy, że pierwsza z tych zasad mówi, że w jednorodnym, izotropowym i przezroczystym ośrodku światło rozchodzi się w linii prostej. Pozostałe dwie zasady to: zasada niezależności promieni to jest zasada odwracalności.
Aby udowodnić, że zasada propagacji światła prostego jest słuszna, mamy ciemnia kryzowa, który zasadniczo składa się z pudełka o nieprzejrzystych i czarnych ścianach wewnętrznie, całkowicie zamkniętych, z wyjątkiem małego otworu wykonanego w jednej ze ścian, przez który przenika światło.
Spójrzmy na schemat na poniższym rysunku, w którym mamy obiekt AB, świecący lub oświetlony, który jest umieszczony przed ścianą z otworem. Promienie światła, które odchodzą od obiektu i przechodzą przez otwór, wyświetlają na ścianie naprzeciwko otworu figurę A’B’, podobną do obiektu, ale odwróconą. Ta figura nazywa się Wizerunek obiektu AB.
Fakt, że obraz ma kształt zbliżony do obiektu i jest odwrócony, podkreśla prostą propagację światła.
Obraz rzucany na ścianę komory może zobaczyć obserwator z zewnątrz, jeśli ściana ta jest na przykład wykonana z kalki kreślarskiej. Obraz można zarejestrować wewnętrznie, umieszczając film lub papier fotograficzny w regionie, w którym powstaje. Dlatego ciemnia dziurowa jest czasami nazywana szczątkową kamerą.
Historycznie można powiedzieć, że przechwytywanie i rejestrowanie obrazów było możliwe po utworzeniu ciemnia dziura.
Okazuje się, że w obecnych aparatach, a także w naszych oczach powstające obrazy mają takie same cechy, jak te uzyskiwane za pomocą ciemna komora: Wszystkie są odwrócone do góry nogami i mają odwrócone prawą i lewą stronę, patrząc zza grodzi.
Zgodnie z powyższym rysunkiem trójkąty ABO i A’B’O’ są podobne, możemy powiązać wysokości AB oraz A’B’ obiektu i obrazu w odległości p (od obiektu do kamery) oraz p’ (od obrazu do ściany z otwór). Więc mamy:
Zobaczmy przykład zastosowania pojęć matematycznych zawartych w relacji obiekt-obraz powstały w ciemni.
W bardzo słoneczny dzień człowiek i słup rzucają na ziemię cienie o długości odpowiednio 2 i 4,8 metra. Określ wysokość słupa w metrach, wiedząc, że wzrost mężczyzny wynosi 1,6 metra. Pomyśl o słupie i człowieku stojącym na poziomym podłożu.
Rozwiązanie: Z powyższego równania, które odnosi się do podobieństwa trójkątów, mamy:
Autor: Domitiano Marques
Ukończył fizykę
Źródło: Brazylia Szkoła - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/camara-escura-orificio.htm
