Ho provato un VERO scudo di invisibilità. Come funziona?
Summary
TLDRThe video script narrated by physicist Simone Baroni delves into the fascinating world of invisibility through the lens of optical physics. He introduces a 'shield of invisibility' that, contrary to magic, operates on scientific principles. The shield, made of tiny cylindrical lenses known as lenticular lenses, manipulates light in such a way that vertical objects appear to vanish while horizontal objects are elongated. By demonstrating various experiments, Baroni explains how the shield uses Snell's Law, which describes the refraction of light when it passes from one medium to another, to bend light around the shield, effectively making objects behind it invisible or altering their appearance. The video is not only an exploration of the science behind invisibility but also serves as an educational piece on the principles of light refraction and the application of physics in everyday phenomena. Additionally, the script promotes the learning platform Brilliant, which offers interactive courses in physics, mathematics, computer science, and more, encouraging a deeper understanding of complex scientific concepts in a fun and engaging manner.
Takeaways
- 🛡️ The 'invisibility shield' is not magic but science, specifically, it involves the principles of optical physics.
- 👀 The shield appears transparent because it allows the viewer to see objects behind it, yet it can make the person behind it invisible.
- 🔍 When positioned behind the shield, vertical objects like legs or a pole become invisible due to the horizontal stretching of the image.
- 📐 The shield is covered with minuscule cylindrical lenses, known as lenticular lenses, which are responsible for the invisibility effect.
- 🌟 Light passing through these lenses is refracted at different angles, causing vertical objects to stretch horizontally and become undetectable to the viewer.
- 💡 The invisibility effect is confirmed with an experiment involving a pen and fingers, demonstrating that horizontal objects remain visible while vertical ones disappear.
- 📱 A macro photograph of the shield reveals the cylindrical lenses that create the invisibility effect, showing the shield's surface up close.
- 🔬 The law of refraction, or Snell's law, is key to understanding how the shield works, as it describes how light changes direction when it passes from one medium to another.
- 🌊 An everyday example of Snell's law is observed when a stick appears bent when placed in water, due to the change in the speed and direction of light as it moves from water to air.
- 🛋️ The shield's design allows horizontal light rays from an object, like a sofa, to remain unchanged, while vertical objects' light rays are stretched, causing the object to become invisible.
- 🧠 The video is presented by Simone Baroni, a physicist, who uses the shield of invisibility to explain complex physics concepts in a simple and engaging way.
- 🎓 The video also promotes an interactive learning platform called Brilliant, which offers courses in physics, mathematics, computer science, and more, to help learners understand complex topics.
Q & A
What makes the invisibility shield appear transparent?
-The invisibility shield appears transparent because it uses optical physics principles to bend light, making objects behind it visible while rendering objects directly behind it invisible.
How does the invisibility shield affect vertical objects?
-The invisibility shield stretches the images of vertical objects horizontally to the extent that their images become diluted and disappear.
Why do horizontal objects remain visible behind the shield?
-Horizontal objects remain visible because the shield only stretches images horizontally, so objects that are already aligned horizontally are not affected in the same way as vertical objects.
What happens when a light source is placed behind the shield?
-When a light source, like a phone torch, is placed behind the shield, the point of light is stretched horizontally into a horizontal strip.
What are lenticular lenses and how are they used in the shield?
-Lenticular lenses are small cylindrical lenses that cover the shield. They refract light in a specific way to achieve the invisibility effect, stretching images horizontally.
What is Snell's law and how does it relate to the shield's functionality?
-Snell's law describes the refraction of light when it passes between different media. It explains how the shield bends light to create the invisibility effect by changing the light's direction as it moves through the lenticular lenses.
How does the shield make objects behind it appear stretched horizontally?
-The shield's lenticular lenses refract light, making the light rays from objects behind it more parallel. This causes the images to stretch horizontally.
What experiment can you do to observe Snell's law?
-You can observe Snell's law by immersing a stick or pen in water. The stick will appear bent at the water's surface due to the change in light speed and direction as it moves from water to air.
How does the shield handle the light from vertical objects like a pole?
-The shield stretches the light from vertical objects horizontally so much that their image becomes faint and essentially disappears.
Why does the image of a person behind the shield disappear?
-The image of a person behind the shield disappears because the horizontal stretching of light rays dilutes the person's vertical image, while the light from surrounding horizontal objects becomes more prominent.
Outlines
🔍 The Science Behind an Invisibility Shield
This paragraph introduces an invisibility shield, explaining that it's not a magical artifact but a scientific creation based on the principles of optical physics. The speaker, a physicist, demonstrates how the shield can make objects appear invisible by bending light around them. The shield seems transparent, but when the speaker stands behind it, only their legs are visible. The paragraph also covers experiments conducted with the shield to understand its functioning better. The shield is shown to make vertical objects like a pole invisible and stretch the image of a light source horizontally, leading to the conclusion that the shield elongates images horizontally, making vertical objects disappear.
🌟 The Working of the Invisibility Shield
The second paragraph delves deeper into the functioning of the invisibility shield. It is revealed that the shield is covered in minuscule cylindrical lenses, known as lenticular lenses, which are responsible for the invisibility effect. The paragraph explains the law of refraction, or Snell's law, which describes how light changes direction when it passes from one medium to another, such as from water to air. This law is crucial to understanding how the shield manipulates light to make objects appear invisible. The speaker uses the example of a macro photograph of a ladybug to illustrate the concept of capturing detailed images up close, which is relevant to understanding how the shield's lenses work on a microscopic scale.
📚 Learning Physics and Mathematics with Brilliant
The final paragraph shifts the focus to an educational platform called Brilliant, which is presented as an interactive way to learn physics, mathematics, computer programming, data science, artificial intelligence, and engineering. The speaker introduces a course on language modeling, which explains how AI generates text, starting from the basics of word probabilities and advancing to more complex concepts. The courses are described as engaging and suitable for those who wish to learn systematically and interactively at their own pace. The platform is praised for its intuitive and interactive lessons, which include quizzes to deepen understanding. The speaker also mentions a special offer for viewers to try Brilliant for free for 30 days and a 20% discount on the annual premium subscription.
Mindmap
Keywords
💡Invisibility cloak
💡Optical physics
💡Snell's Law
💡Lenticular lenses
💡Refraction
💡Macro photography
💡Light speed
💡Normal line
💡Brilliant platform
💡Artificial intelligence
💡Language model
Highlights
The shield of invisibility is not a magical artifact but a scientific one, based on the principles of optical physics.
The shield appears transparent but can make objects behind it invisible under certain conditions.
Vertical objects like a pole or the speaker's legs become invisible when positioned behind the shield.
Horizontal objects, such as a sofa, remain visible as their images are stretched horizontally by the shield.
The shield is covered with minuscule cylindrical lenses, known as lenticular lenses.
Each cylindrical lens is approximately 280 microns wide, with around 36 lenses per centimeter on the shield.
The light from behind the shield is manipulated due to the law of refraction, or Snell's Law.
When light passes from one medium to another, such as from water to air, it changes direction, a phenomenon known as refraction.
The invisibility shield works by making light rays from behind become more parallel, thus altering the perceived image.
The image of a person behind the shield is diluted, while the image of a horizontal object like a sofa is enhanced.
The shield uses the principle that light travels at different speeds in different media, affecting its direction.
Snell's Law is applied to understand how light changes direction when it moves between air and the plastic of the shield.
The shield's design allows it to stretch horizontal images while diluting vertical ones, making certain objects appear invisible.
A macro photography technique is used to closely examine the structure of the shield's lenses.
The invisibility effect can be observed by looking at the shield under a macro lens, revealing the arrangement of the cylindrical lenses.
The speaker, Simone Baroni, is a physicist who is passionate about making science engaging and understandable.
The platform Brilliant is introduced as a tool for interactive learning in physics, mathematics, computer science, and more.
Brilliant offers courses that start from basic concepts and progress to advanced topics in a systematic and interactive manner.
The courses include quizzes and exercises that allow learners to practice and deepen their understanding of the subjects.
The platform is in English, which also provides an opportunity for language practice alongside learning scientific concepts.
A free trial is available for 30 days, and a 20% discount is offered on the annual premium subscription through the provided link.
Transcripts
Questo è un vero scudo di invisibilità
Voilà le mie gambe sono sparite Continuo
a vedere gli oggetti retrostanti Ma io
divento Invisibile e posso addirittura
nascondermi tutto dietro lo scudo Non si
tratta di magia ma di scienza in
particolare di fisica ottica e siccome
io sono un fisico oggi capiamo come
funziona questo scudo di invisibilità ve
lo mostrerò da molto vicino e faremo
esperimenti in varie situazioni per
capire davvero come funzioni Prima di
tutto lo scudo sembra trasparente per
esempio qui vedo il muretto e la
ringhiera dietro lo scudo ma in realtà
ci sono io dietro ve l'aspettavate
quindi lo scudo è trasparente però non
potete vedermi quando io mi posiziono
dietro c'è qualcosa che non quadra
chiaramente facciamo un altro
esperimento in questo caso succede
qualcosa di sorprendente lo scudo è
trasparente Perché vedo quel che ci sta
dietro eccetto una coda le mie gambe
sono invisibili Ma guardate questo
vedete questo palo diventa invisibile
dietro lo scudo di invisibilità quindi
lo scudo sembrerebbe che renda
invisibili gli oggetti verticali Ma
perché altri
oggetti rimangono invece visibili dietro
lo scudo facciamo un altro test Vediamo
cosa succede se posiziono una fonte di
luce dietro lo scudo accendo per esempio
la torcia del mio telefono come vedete
l'immagine puntiforme della torcia viene
allungata orizzontalmente
e io vedo una striscia orizzontale
luminosa non un punto quindi possiamo
dedurre che lo scudo allunga in
orizzontale Le immagini le stira in
orizzontale e un oggetto verticale come
un palo le mie gambe per esempio vengono
stirate in orizzontale così tanto che
l'immagine viene diluita diciamo E
sparisce Nel senso che l'immagine
diviene troppo debole a questo punto
abbiamo bisogno di un ulteriore
esperimento per confermare la nostra
ipotesi prendo una biro e passo la mano
dietro lo scudo Continuo a vedere le mie
dita e la biro perché sia le dita che la
biro sono orizzontali Ma se posiziono la
biro in verticale secondo la nostra
ipotesi dovrei continuare a vedere le
dita mentre la biro dovrebbe sparire e
in effetti è proprio
così rivediamo Allora l'esempio del
divano il divano mostra linee
orizzontali che sono allungate quindi
non cambiano mentre le mie gambe sono
verticali e spariscono comincio a
quadrare tutto vero abbiamo capito cosa
fa lo Scud ma ci resta una domanda come
fa questo Scudo a far sparire gli
oggetti verticali e allungare quelli
orizzontali osserviamo da vicino c'è una
cosa che mi piace fare spesso fare
fotografie macro è un tipo di fotografia
che cattura un'immagine del soggetto
molto da vicino questa per esempio è una
fotografia macro di una coccinella che
ho trovato tra le pietre laviche mentre
scalava il monte Etna anche con i fiori
si possono fare foto Molto belle si
possono vedere dettagli che occhio nudo
ci sfuggono facciamo Allora una foto
macro del nostro scudo di invisibilità
Non è necessario comprare una telecamera
Reflex con un obiettivo speciale molti
telefoni hanno oggi questa funzione sul
mio telefono per esempio basta andare su
Pro lenti macro avviciniamoci allo
scudo ecco vedete lo scudo è ricoperto
da queste Minuscole lenti si tratta di
strutture dette lenti cilindriche in
inglese si trovano spesso con i nomi di
lenticular lenses quando appoggio lo
scudo a terra ogni lente posizionate in
verticale nello scudo che sto usando vi
sono circa 36 lenti ogni centimetro
Quindi ogni lente ha una larghezza di
280 Micron ovvero di 0,28 MM vediamo
come fanno queste lenti a creare
l'effetto di invisibilità in fisica
esiste una legge detta legge di snel che
descrive cosa succede alla luce quando
attraversa un corpo avrete sicuramente
sperimentato più volte la legge di Snell
al mare al lago o in piscina se si
immerge un bastone nell'acqua il bastone
sembra piegarsi se non avete mai visto
questo effetto vi invito a provarlo con
una bira e un bicchiere d'acqua è
un'illusione ottica dovuta al fatto che
quando la luce che proviene dalla parte
immersa del bastone o della biro
raggiunge la superficie dell'acqua la
luce esce dall'acqua ed entra nell'aria
e in quel momento cambia direzione la
legge di Snell dice che quando la luce
cambia di mezzo dall'acqua all'aria nel
nostro esempio la luce cambia direzione
per trovare la nuova direzione della
luce bisogna disegnare alcune linee la
linea che divide acqua e aria poi una
linea a 90° rispetto alla prima in
fisica questa linea si chiama normale
poi si disegna il raggio di luce che
arriva alla divisione Acquaria e Questo
invece è l'angolo che il raggio di luce
forma con la normale e lo chiamo Alfa
cosa è finito ora Disegniamo il raggio
di luce in uscita qui Arriva un punto
molto interessante sulla luce la luce
nel vuoto viaggia 300.000 km/s o per la
precisione
29.700
92,45 km/s Ma quando la luce attraversa
un materiale trasparente come le nostre
lenti la luce viaggia più piano per
esempio nel vetro la luce Viaggia fino a
due volte più piano rispetto al vuoto
nell'acqua un 33% più piano rispetto al
vuoto nell'aria solo uno 0,03 per più
piano rispetto al vuoto perché l'aria è
molto meno densa di un liquido o di un
solido più la luce viaggia veloce in un
mezzo e più l'angolo che il raggio di
luce formerà con la normale è grande
questa è la legge di Snell ovvero
l'angolo formato con la linea 90°
rispetto alla divisione Acquaria sarà
più grande se la luce viaggia più
velocemente in quel mezzo quindi siccome
la luce viaggia più velocemente
nell'aria rispetto all'acqua l'angolo
sarà più grande dal lato dell'aria
disegno quindi il raggio di luce in
uscita con un angolo più grande di Alfa
e lo chiamo Beta per chi è interessato
alla formula matematica la legge di
Snell coinvolge il seno di questi angoli
bene e ora ora Disegniamo il profilo del
nostro scudo di invisibilità lo scudo è
ricoperto da lenti che hanno questa
forma noi osserviamo Da questo lato e
chi si nasconde si posiziona da
quest'altro Supponiamo di avere un
piccolo oggetto dietro lo scudo
confrontiamo Cosa succede con lo scudo e
con un vetro piatto con un vetro piatto
Prima di tutto la luce dell'oggetto
arriva al vetro la luce cambia velocità
rallenta dentro il vetro Quindi Cambia
direzione con un angolo più piccolo poi
il raggio di luce esce di nuovo dal
vetro e siccome la velocità della luce
nell'aria è più alta rispetto a dentro
il vetro la luce esce dal vetro con un
angolo più grande disegno vari raggi di
luce che partono dall'oggetto in totale
ogni raggio di luce è spostato
leggermente ma si muove Quasi in linea
retta ci sono raggi di luce che si
muovono in tutte le direzioni potremmo
dire che i raggi di luce si aprono a
Stella se avessi un oggetto orizzontale
retrostante per esempio un divano da
ogni punto del divano partirebbe un
raggio di luce che raggiungerebbe
L'Osservatore solo un raggio di luce
raggiungerebbe L'Osservatore da un dato
punto del divano io vedrei l'oggetto con
il divano dietro Ora vediamo cosa
succede con lo scudo di invisibilità la
luce dell'oggetto raggiunge lo scudo
passa da Aria plastica quindi la luce
cambia direzione con un angolo più
piccolo in uscita poi attraverso lo
scudo che ha uno spessore di 3 mm circa
lo attraversa in linea retta e infine
cambia da plastica d'aria anche qui il
raggio di luce cambia direzione con un
angolo più grande in uscita perché la
luce Abbiamo detto viaggia più
velocemente nell'aria che nella plastica
dall l'oggetto partono raggi di luce in
tutte le direzioni ne disegno alcuni
Ecco quindi che dall'altra parte i raggi
di luce dell'oggetto non si aprono più a
Stella come prima con lo scudo i raggi
di luce diventano tutti più paralleli
Quindi se ho un grande oggetto
orizzontale dietro come un divano da
ogni punto del divano partono raggi di
luce che divengono pressoché paralleli
in uscita e L'Osservatore vede
l'immagine del divano stirarsi
orizzontalmente Quindi anche se davanti
al divano c'è un oggetto o una persona
un oggetto prevalentemente verticale
all'osservatore arrivano i fotoni della
persona più i fotoni della zona destra
del divano e della zona sinistra del
divano che si sommano e danno
un'immagine unica del divano Ovvero la
persona Dietro lo scudo sparisce perché
da un lato la sua immagine è diluita e
dall'altro perché l'immagine del divano
retrostante è rafforzata dalla somma di
tanti raggi di luce in altre parole
predomina l'immagine del divano dietro
di me e io sparisco la luce proveniente
dalla zona laterale del divano si
estende anche dove In realtà mi trovo io
Il mio nome è Simone Baroni e sono un
fisico se vi appassiona la scienza siete
nel posto giusto Lasciatemi nei commenti
Cosa ne pensate dello scudo di
invisibilità per cosa lo usereste a
volte i concetti di fisica potrebbero
risultare complicati ma c'è un modo
semplice e divertente per saperne di più
Vi presento lo sponsor di oggi Brilliant
il modo migliore per imparare in modo
interattivo fisica matematica così come
informatica programmazione data Science
intelligenza artificiale e ingegneria
per esempio ci sono corsi per sviluppare
un pensiero scientifico o per imparare
come l'intelligenza artificiale è capace
di generare un testo Entriamo nel corso
di modelli del linguaggio grazie al
quale possiamo capire come fa chat GPT
per esempio a generare una risposta ogni
corso parte dalle basi qui per esempio
si comincia dal concetto di probabilità
delle parole in un testo e poi arriva a
concetti avanzati come il concetto di
temperatura di un modello di linguaggio
o il concetto di token utilizzato ato
dall intelligenze artificiali i corsi di
Brilliant sono molto divertenti e
coinvolgenti e adatti a chi voglia
approfondire vari temi in modo
sistematico e interattivo e con i propri
tempi Infatti le lezioni presentano gli
argomenti in modo intuitivo e sono
interattive vi sono quiz lungo il
percorso che permettono di ragionare e
comprendere i dettagli più in profondità
per esempio in questo corso di
programmazione si può costruire un
programma combinando alcuni comandi e
poi verificando se il nostro programma
funziona e se ci si blocca compaiono
suggerimenti e spiegazioni per poter
riprendere la lezione con facilità C'è
da dire che la piattaforma è in inglese
e questo io lo vedo come un vantaggio se
si ha una buona conoscenza della lingua
perché è anche un modo per fare pratica
le spiegazioni sono fatte molto bene
sono rigorose Ci sono migliaia di
lezioni dalle basi agli argomenti più
avanzati e nuove lezioni vengono
continuamente aggiunte ogni mese
importante potete provare brilliant
gratuitamente per ben 30 giorni
visitando la pagina www.brilliant.org
bar pepit di scienza o Cliccando sul
link che vi lascio in descrizione con
questo link potrai anche avere uno
sconto del 20% sull'abbonamento annuale
Premium di
brilliant Ciao e a presto con un nuovo
video l
5.0 / 5 (0 votes)