Отчего фонарик светит только в одну сторону? Сказка о рефлекторе и сфокусированном свете

Вечером в комнате Лёши стало темно, потому что отключили свет. Папа достал из ящика большой фонарик, нажал на кнопку — и яркий луч прорезал темноту, выхватывая из мрака игрушки на полке и книги на столе.

Лёша взял фонарик и стал водить лучом по стенам, как мечом.

— Папа, а почему фонарик светит только вперёд, пучком? Вот лампочка в люстре светит во все стороны, а фонарик — нет. У него что, там шторка?

— Нет, шторки там нет, но есть кое-что поинтереснее — зеркальный отражатель, или рефлектор, — сказал папа. — Давай-ка мы разберём фонарик и посмотрим, как он устроен.

Папа открутил головную часть фонарика. Лёша увидел внутри маленькую, но очень яркую лампочку (или светодиод), а вокруг неё — блестящую чашу, похожую на серебряную раковину.

— Видишь эту блестящую чашу? Это и есть секрет фонарика. Она сделана из гладкого, отполированного металла и работает как зеркало. Когда лампочка загорается, она, действительно, как и люстра, пытается светить во все стороны. Но лучи света, которые идут назад, вбок и вверх, попадают на эту зеркальную поверхность.

— И что с ними происходит?

— А они отражаются! — воскликнул папа. — Помнишь, как солнечный зайчик появляется, когда мы ловим зеркальцем солнце? Здесь то же самое. Форма чаши — параболическая — специально рассчитана так, чтобы все отражённые лучи собирались вместе и шли в одном направлении — вперёд, параллельным пучком. Получается, что фонарик не «гасит» свет, который светит не туда, а ловит его и перенаправляет в нужную сторону, добавляя к основному лучу. Благодаря этому луч становится ярким, сконцентрированным и может освещать далёкие предметы.

— А что это за стеклышко спереди?

— Это защитное стекло или пластиковая линза. Оно защищает лампочку и отражатель от пыли и ударов. Иногда на нём бывают рифлёные круги — это чтобы немного рассеивать свет и делать пятно освещения более ровным, без резких границ.

Папа собрал фонарик обратно и снова включил его. Яркий круг света снова появился на стене.

— Если бы не было этого отражателя, фонарик светил бы, как маленькая лампочка: тускло и во все стороны. Такой свет плохо освещает дорогу впереди, он рассеивается и «теряется». А нам нужно, чтобы свет шёл именно туда, куда мы смотрим. Это как если бы ты кричал в рупор — звук становится направленным и слышен дальше.

Лёша взял фонарик и посветил в разные стороны, представляя, как миллионы невидимых световых лучей послушно поворачивают, ударяясь о серебряную чашу.

— Получается, фонарик — это не просто коробка с батарейкой, а хитрый прибор, который заставляет свет слушаться и идти строго вперёд?

— Именно так! — похвалил папа. — И по такому же принципу устроены фары машин, прожекторы на стадионах, карманные фонарики и даже некоторые виды фар. Везде, где нужно направить свет в определённую сторону, используют отражатели и линзы.

Лёша выключил фонарик, и комната снова погрузилась в полумрак, который теперь казался ему не таким страшным, потому что у него в руках был инструмент, который умеет приручать свет.

— Папа, а можно сделать фонарик, который светит во все стороны, как люстра?

— Конечно! Для этого нужно просто убрать отражатель или использовать лампу без него — получится обычный светильник. Но тогда он не будет фонариком в нашем понимании. У каждого устройства своя задача. Задача фонарика — быть маячком в темноте, пробивающим путь вперёд.

Свет снова включился, но Лёша ещё долго держал в руках разобранный фонарик, разглядывая умную блестящую чашу. Он понял, что даже в самых простых вещах часто скрывается гениальное изобретение, которое делает нашу жизнь удобнее и интереснее.