Карактеристике равних огледала

Садржај

• Оптичка својства светлости
• Рефлексија и ломљивост
• Слике обликоване огледалима и лећама
• Проблем са равним огледалом
• Остала својства равних огледала
• Зглобна равни огледала

Како бисте одговорили да вас питају да опишете карактеристике слика обликованих равнинским огледалима? Прво морате бити сигурни да разумете терминологију која се игра. Да ли је „авионско огледало“ нешто што користите да бисте проверили свој изглед током трансконтиненталног лета или је то нешто светлије?

А равни огледало је она врста огледала коју вероватно најчешће користите, мада су друштвени медији било који показатељ, „селфиеји“ су у великој мери дошли да замене стварна огледала почетком 21. века. У идеалном случају, огледало се састоји од савршено равне површине без изобличења и одбија 100% светлости која га погоди (упадну светлост) назад под предвидљивим углом.

Иако ниједно огледало није "савршено", о идеалним ентитетима у физици је забавно разговарати. Током учења о равним огледалима, увидећете општу науку о оптикама и осећај за један од многих начина на које вас очи могу преварити током обављања свог посла тачно онако како је замишљено.

Оптичка својства светлости

Светлост је, упркос томе што је скоро свуда у већем периоду, тешка целина коју је правилно описати, као и многе ствари из физике. То можете да цените једноставним гледањем броја начина на који је светло представљено не само у науци, већ и у уметности. Да ли се светлост састоји од честица или се састоји од таласа? Да ли су таласи усмјерени у одређеном смјеру?

У сваком случају, светлост видљива људима може се описати као таласна дужина λ између око 440 и 700 милијардитих метара метра (10^–9 м, или нм). С обзиром на брзину светлости ц је константна на око 3 × 10⁸ м / с у вакууму, можете одредити фреквенцију било којег извора светлости ν од своје таласне дужине: νλ = ц.

Када разговарамо о огледалима, прикладно је представљати светлост не као таласне фронте (као што видите како зраче према ван након што бацате велику стијену у претходно смирено језеро), већ као зраке. Такође, зраци који долазе из истог извора и који погодују суседним деловима огледала могу се третирати као паралелни. Помоћу ове шеме је лако израчунати углове који су укључени у проблеме са равним огледалом.

Рефлексија и ломљивост

Када светлосни зраци ударају на физичку површину, њихов се пут може променити на више начина. Зраци могу одскакати са површине, проћи кроз њу или неку комбинацију обоје.

Када светлосни зраци одскоче од неког објекта, то се зове одраз, а кад прођу кроз њега и савије се у процесу, то се зове рефракција. Ово последње је дејство сочива, док је једина брига код равних (и осталих) огледала одраз.

Тхе закон рефлексије наводи да угао упадања светлосних зрака који ударају у равнинско огледало једнак је углу рефлексије, с обје мјере мјерене у односу на линију окомиту на површину огледала.

Слике обликоване огледалима и лећама

Када огледала и сочива „обрађују“ светлосне зраке који их погађају, „стварају“ слике дословно обликоване овим факторима: удаљеност између објекта и огледала (или средишта сочива) и облика површине.

Објектив по дефиницији укључује више закривљених површина, док конвексна (према споља) и конкавно (унутра закривљена) огледала садрже свако; равни огледала представљају најједноставнији сценарио од свега што је овде поменуто.

Ако је слика која се формира на истој страни као и рефлексија или рефракција светлосних зрака, то је а реална слика. То значи да би за огледала стварна слика била на истој страни као и особа која је гледа у њу (за сочива би била са друге стране, пошто се светлост пребија, а не рефлектује у овом подешавању). Слике које се појављују иза огледала (или испред објектива) називају се виртуалне слике.

Како слика може да се формира „иза“ огледала? На крају крајева, можда стотинама километара тамо нема ништа осим чврстог бетона. . . ок, није километрима, али зид би могао бити врло дебео. Али размислите на тренутак: кад се погледате у огледало, тачно где је „особа“ коју видите појавити да се осврнем на своје од?

Проблем са равним огледалом

Као што имплицирају резултати горе предложене вежбе, слика се налази иза огледала, али у ствари није. Тако је виртуална слика. Тачно где и како се та слика „налази“?

Ако нацртате дијаграм који приказује ове ситуације одозго, можете разрадити локацију слике у било којем сценарију зрцала са равним огледалом користећи закон рефлексије. На пример, ако посматрач стоји 3 м од огледала под углом од 45 степени, њена слика ће се наћи директно насупрот ње са друге стране огледала. Али колико далеко?

Користити Питагорина теорема да се ово утврди. Удаљеност од посматрача и огледала од 3 метра прави је троугао са хипотенузом од 3 и једнаке стране с такав да је с² + с² = 3²или 2с² = 9 или с = 3 / √2 = 2,12 м. Ово је окомита удаљеност између посматрача и огледала, тако да је слика двоструко већа од проматрача, или 4,24 м.

Остала својства равних огледала

Поред поделе на "стварне" и "виртуелне", слике могу бити и усправно или обрнуто. Свако ко је икада користио унутрашњост кашике као огледало, видео је пример обрнуте слике. Кажу да равни огледала стварају усправне слике, али ово је погрешан или бар непотпун опис онога што се дешава, јер се односи само на оси и или вертикалну ос.

Ако погледате у огледало, врх главе је иза и изнад очију у поређењу са огледалом, и према томе, очи слике су ближе и ниже у односу на огледало (и ви) у односу на задњи део главе слике. Линије које повезују ове тачке, гледано са стране, исте су дужине, али другачије оријентисане (али симетрично) у простору. Тако слика је обрнуто - али дуж оси к!

Зглобна равни огледала

Међу безброј примера равних огледала у научној, индустријској и кућној употреби су и зглобна равни огледала. Они представљају добар начин за демонстрирање правих, али често тешких за преношење искустава, закона који управљају равнинским огледалима из перспективе геометрије.

Ако имате прилику, покушајте да поставите низ од три огледала (можда немате шарке, али то не омета) оријентисане под обостраним угловима од 60 степени, што би одозго изгледало као точак бицикла са три једнако распоређена жбица. Ако имате носач, извор светлости и нешто мањих огледала, можете направити и тестирати предвиђања о рефлексијама које "правите" користећи основну геометрију као што је претходно назначено.