Det flade spejle De består af flade, polerede overflader, på hvilke genstande reflekteres. Den refleksion, der opstår i spejlet, kaldes spejlrefleksion, da lysbølgerne, der falder på det, reflekteres i samme retning.
Ideelt set absorberer et perfekt spejl ikke noget lys og reflekterer alt indfaldende lys, uanset dets intensitet, i det mindste i det synlige lysområde.
Husk, at lys er en elektromagnetisk bølge med et bredt spektrum af bølgelængder, hvoraf en lille brøkdel er synlig for det menneskelige øje. Dette interval er mellem 400 og 700 nanometer, hvor et nanometer er lig med 1 × 10-9 m.
I praksis er almindelige badeværelsesspejle langt fra perfekte, selvom de tjener daglige plejemæssige formål. Disse spejle er lavet af glas, hvortil et lag poleret metal klæber til bunden, der fungerer som en spejloverflade..
Bortset fra dette bruges spejle som en del af optiske enheder: teleskoper, mikroskoper, polarimetre, bilspejle, periskoper og endda dekorative elementer.
Artikelindeks
Billedet af et objekt, der er dannet i det flade spejl, er kendetegnet ved:
-At være virtuel, det vil sige, det er et billede, hvorfra der ikke kommer noget lys, men øjet opfatter ikke forskellen.
-Det har samme størrelse som objektet.
-Det er dannet i samme afstand bag spejlets plan, at objektet er foran det.
-Vær et lige billede, det vil sige, dets orientering er den samme som objektets, men med symmetri spekulere, hvilket betyder, at deres forhold er det samme som mellem højre og venstre hånd.
Derudover kan billedet produceret af spejlet tjene som et objekt til et andet spejl, som vi vil se senere. Dette er periskopets princip, et instrument der bruges til at se på objekter, der ikke er i samme højde som observatørens øjne.
Refleksion i plane spejle styres af en meget simpel ligning, kaldet refleksionslov, som er angivet som følger:
Indfaldsvinklen for en lysstråle θjeg er lig med refleksionsvinklen θr.
Begge vinkler måles altid under hensyntagen til normal til overfladen, dvs. linjen vinkelret på spejlets plan. Og desuden er den indfaldende stråle, den reflekterede stråle og den normale linje i samme plan..
I matematisk form er ligningen skrevet:
θjeg= θr
Når parallelle stråler rammer spejloverfladen, er det også de reflekterede stråler. Tilsvarende er enhver normal til spejlet parallel med en anden normal.
Som en konsekvens af dette, som vi vil se nedenfor, afstanden, hvor objektet er i forhold til spejloverfladen djeg, er det samme som billedet på den modsatte side deller.
Derfor:
|djeg | = |deller|
De absolutte værdisøjler er placeret, da afstanden mellem det virtuelle billede og spejlet ved konvention er taget negativt, mens afstanden mellem objektet og spejlet er positiv.
Lad os se, hvordan det flade spejl opfører sig foran en punktkilde, ligesom flammen på et tændt lys. I figuren nedenfor tegnes to stråler, stråle 1, der er rettet direkte mod spejlet og reflekteres i samme retning, og stråle 2, som er skråt indfaldende, med vinkel θjeg og reflekteres med vinkel θr.
Hertil kommer, at optisk akse, som er defineret som et normalt i forhold til spejlplanet. Da spejlet er fladt, kan mange normaler trækkes til det, i modsætning til det sfæriske spejl, hvor en enkelt optisk akse er tegnet..
Når vi strækker strålerne ved hjælp af diskontinuerlige linjer, ser vi, at de skærer hinanden ved punkt P 'bag spejlet. Fra det punkt på afstand deller, fra spejlet fortolker observatørens øje, at flammens billede kommer fra.
Spejlet reflekterer også resten af lyset, et stort objekt af begrænset størrelse. Til hvert punkt af det svarer et punkt i billedet, således at der bestemmes to kongruente højre trekanter, hvis fælles højde er h = h ', sejlets højde.
På denne måde har billedet samme højde som det rigtige objekt og den samme retning. Og det kan også ses, at objektet og dets billede er i samme forhold som de åbne håndflader, set forfra.
Som vi sagde i begyndelsen, kan et billede fra et spejl tjene som objekt til at producere et andet billede i et andet spejl..
Lad objektet P, hvis billede P1'er dannet i spejl 1. Objekt P reflekteres også i spejl 2 og danner et andet billede, kaldet Pto''.
Derudover P1'tjener som et objekt for spejl 2 til at danne et billede P3'på det punkt, der er angivet i den følgende figur.
Også sto'kan fungere som et objekt, så spejl 1 danner sit billede på samme sted som P3'. Nå, dette interessante princip er f.eks. Grundlaget for billeddannelse i brydningsteleskoper.
Periskopet bruges ofte til at observere objekter på vandoverfladen fra en nedsænket position og generelt til at se objekter, der er i en højde, der er over observatøren.
På denne måde kan begivenheder ses over en menneskemængde. Der er også kikkert, der har mulighed for at tilføje periskoper..
En simpel periskop består af to flade spejle, der er skråtstillede 45 ° i forhold til lodret og samlet i et rør..
I figuren observeres det, at lysstrålen falder i en vinkel på 45 ° i forhold til det øverste spejl, afviger 90 ° og ledes til det nedre spejl, og afviges igen 90 ° for at nå observatørens øje.
Graferne består af strålesporing for at vise dannelsen af billederne. Uanset om det er spidse eller store objekter, er det nok at spore to stråler, der stammer fra det pågældende punkt for at lokalisere billedet i spejlet..
I figuren ovenfor tegnes to stråler for at bestemme det sted, hvor flammens billede dannes, en der falder vinkelret på spejlet og den anden i en vinkel. Begge opfylder refleksionsloven. Derefter blev de respektive refleksioner forlænget, og det punkt, hvor de mødes, svarer til det punkt, hvor billedet dannes.
Endnu ingen kommentarer