Gaudint de la física (II)

1994/03/01 Bandres Unanue, Luis Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Fisika

Fotos absurdes

Com vam dir en el número de gener, sabem que els raigs de llum es propaguen linealment. És més, vam veure un ús d'aquesta propietat en la fabricació de cilis. Vegem ara un altre ús d'aquesta propietat, és a dir, “fotos curioses”.

La foto-màquina convencional no és més que una cambra fosca amb un orifici bàsicament. Aquest orifici circular sol estar tancat i per l'interior, en la paret davantera de la golfa, es troba la membrana o pel·lícula que es gravarà. Una vegada obert el forat, els raigs de llum penetren per l'exterior i graven la imatge que portaven en colpejar contra la membrana. Perquè aquesta imatge sigui millor, les foto-màquines solen portar una lent (és a dir, objectiva) en el forat, però en realitat no és obligatori.

Una curiosa varietat de foto-màquina sense objectiu pertany a la ranura. En lloc de tenir un forat circular, té dues planxes i cadascuna porta una ranura. Per a veure com funciona, assumim que una d'aquestes ranures és vertical (de xapa B) i l'altra horitzontal (de xapa C).

Si les plaques B i C se superposen, els raigs que salin de l'objecte D trobaran un petit orifici i sobre la membrana A tindrem una imatge típica. Per contra, si existeix una distància entre les làmines B i C (com es mostra en la imatge), la imatge de l'objecte D apareixerà distorsionada sobre la membrana A. Per què?

Els raigs que sobresurtin de les línies verticals de l'objecte D (que és una creu) passaran per la ranura C com si aquest fos un forat circular i la ranura de la segona làmina no entorpirà la seva trajectòria. Per tant, el que apareix en la membrana A serà la imatge de la línia vertical de D, major o menor en funció de la distància entre C i A.

No obstant això, amb la línia horitzontal de D no ocorrerà el mateix. Els seus raigs passaran per la ranura de C com els altres, tranquil·lament i sense distorsions, com si fos un forat circular. Però al chapear contra la xapa B tornen a trobar alguna cosa semblança al forat circular i el que donen en la membrana A dependrà de la distància entre A i B.

Per tant, en aquest cas, per a les línies verticals de l'objecte en D és com si tinguéssim un forat circular en la làmina C i per a les línies horitzontals el forat seria en la làmina B. Com la distància entre A i C és major que entri A i B, les dimensions verticals que apareixen en la membrana A so majors que les horitzontals, és a dir, la imatge apareix distorsionada, és a dir, allargada verticalment.

Per descomptat, si la ranura que tenim en C fos vertical i la de B horitzontal, la distorsió seria inversa, és a dir, augmentada horitzontalment. La imatge obtinguda amb les escletxes en qualsevol altra posició tindrà una nova deformació. Per això, podem aconseguir una fotografia no real i una caricatura o una imatge curiosa.

Aquest tipus de màquines fotogràfiques tenen les seves pròpies aplicacions pràctiques, especialment en el camp de l'arquitectura i la decoració.

Velocitat dels raigs de llum

Com tots sabem, la llum en la seva expansió es mou a una velocitat de 300.000 km/s. Per tant, es necessitarà temps per a arribar des de qualsevol focus fins als nostres ulls. Per això, ens preguntem si veiem que en un lloc el Sol surt a les sis del matí, a quina hora veuríem aquesta sortida si la velocitat de la llum fora infinita, és a dir, si arribessin tan aviat com sortissin els raigs?

La distància entre el Sol i la Terra fa que la llum ocupi vuit minuts. Per tant, si la llum vingués bruscament, hauríem de veure la sortida del Sol vuit minuts abans, és a dir, les cinc i cinquanta-dues en punt. Estàs d'acord?

Doncs no. Aquest resultat és totalment erroni. Si això ocorregués, a les sis veuríem la “sortida” del Sol. Però, com és possible? Molt fàcil. La “sortida” del Sol no és la sortida, sinó la volta de l'esfera terrestre i aquesta “sortida” és l'entrada de la Terra a un espai prèviament il·luminat. Per tant, independentment de la velocitat de la llum, en aquest cas sempre veuríem al Sol a les sis.

Una altra cosa és que els observatoris vegin una explosió o telescopi en la superfície del Sol. Llavors sí, el termini que hi ha entre el vist i el succeït és el de vuit minuts, però aquesta no era la nostra pregunta.