Gleichung der flachen Spiegel, Verhalten, Grafik

Der flache Spiegel Sie bestehen aus flachen und polierten Oberflächen, in denen Objekte reflektiert werden. Die Reflexion, die im Spiegel auftritt.

Im Idealfall absorbiert ein perfekter Spiegel kein Licht und reflektiert das gesamte einfallende Licht, unabhängig von seiner Intensität, zumindest im sichtbaren Lichtbereich.

Automobile Rückspiegel sind ein Beispiel für einen flachen Spiegel

Erinnern Sie sich daran, dass Licht eine elektromagnetische Welle mit einem breiten Spektrum von Wellenlängen ist, von dem ein kleiner Teil für das menschliche Auge sichtbar ist. Dieser Bereich liegt zwischen 400 und 700 Nanometern, wo ein Nanometer 1 × 10 entspricht^-9 M.

In der Praxis sind gemeinsame Spiegel im Badezimmer alles andere als perfekt, obwohl sie für tägliche Zwecke der persönlichen Anordnung dienen. Diese Spiegel bestehen aus Glas, die eine Schicht poliertes Metall im Hintergrund haften, was als Spiegeloberfläche fungiert.

Abgesehen davon werden Spiegel als Teil der optischen Geräte verwendet: Teleskope, Mikroskope, Polarimeter, Rückspiegel für Autos, Periskopios und sogar dekorative Elemente.

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Bild eines im flachen Spiegel gebildeten Objekts

Wenn zwei Sätze gemeinsamer Punkte in einem Objekt durch einen flachen Spiegel im Auge eines Beobachters reflektiert werden, scheinen die reflektierten Strahlen hinter dem Spiegel zu stammen, der die Position des virtuellen Bildes bestimmt.

Das Bild eines Objekts, das im flachen Spiegel gebildet wird, ist gekennzeichnet durch:

-Virtuell zu sein, das heißt, es ist ein Bild, von dem kein Licht ausgeht, aber das Auge sieht den Unterschied nicht wahr.

-Ist die gleiche Größe wie das Objekt.

-Es wird in der gleichen Entfernung hinter der Ebene des Spiegels gebildet, von der das Objekt vor ihm liegt.

-Seien Sie ein richtiges Bild, das heißt, dass seine Orientierung das gleiche ist wie das des Objekts, aber mit Symmetrie spekulieren, Das bedeutet, dass Ihre Beziehung zwischen der rechten und der linken Hand gleich ist.

Kann Ihnen dienen: Druckzähler

Darüber hinaus kann das vom Spiegel erzeugte Bild als Objekt für einen zweiten Spiegel dienen, wie wir später sehen werden. Dies ist das Prinzip des Periskops, ein Instrument, das dazu dient, Objekte zu betrachten, die nicht auf der gleichen Höhe wie die Augen des Beobachters sind.

Gleichung

Reflection in flachen Spiegeln unterliegt einer sehr einfachen Gleichung, die als die genannt wird Reflexionsgesetz, Das heißt wie folgt:

Der Inzidenzwinkel von Blitzlicht θ_Yo Es ist gleich dem Reflexionswinkel θ_R.

Beide Winkel werden immer gemessen normal an die Oberfläche, dh die Linie senkrecht zur Spiegelebene. Und außerdem befinden sich der einfallende Strahl, der reflektierte Strahl und die normale Linie in derselben Ebene.

Mathematische Ausdrücke für den flachen Spiegel

Auf mathematische Weise wird die Gleichung geschrieben:

θ_Yo= θ_R

Wenn parallele Strahlen die Oberfläche des Spiegels beeinflussen, sind es auch die reflektierten Strahlen. In ähnlicher Weise ist ein normaler Spiegel parallel zu einer anderen Normalität.

Infolgedessen, wie wir unten sehen werden, ist der Abstand, in dem sich das Objekt in Bezug auf die Oberfläche des Spiegels befindet D_Yo, Es ist dasselbe, zu dem das Bild auf der gegenüberliegenden Seite gebildet wird D_entweder.

Deshalb:

|D_Yo | = |D_entweder|

Die Absolutwertbalken werden platziert, da durch Konvention der Abstand des virtuellen Bildes zum Spiegel negativ genommen wird, während der Abstand zwischen dem Objekt und dem Spiegel positiv ist.

Verhalten

Mal sehen, wie sich der flache Spiegel vor einer pünktlichen Quelle als Flamme einer brennenden Kerze verhält. In der unteren Abbildung werden zwei Strahlen gezeichnet, Blitz 1, der direkt zum Spiegel gerichtet ist und in derselben Richtung reflektiert wird, und Blitz 2, was schräg mit Winkel θ beeinflusst_Yo Und es spiegelt sich mit Winkel θ wider_R.

Kann Ihnen dienen: Faraday Law: Formel, Einheiten, Experimente, Übung,Bildbildung eines erweiterten Objekts in einem flachen Spiegel. Quelle: Bauer, w.

zusätzlich Optische Achse, Das ist als normal zur Spiegelebene definiert. Da der Spiegel flach ist, können viele Normal.

Wenn wir die Strahlen durch diskontinuierliche Striche verlängern, sehen wir, dass sie sich am Punkt P 'hinter dem Spiegel kreuzen.  Von diesem Punkt an in einiger Entfernung D_entweder, Aus dem Spiegel interpretiert das Auge des Beobachters, dass das Bild der Flamme kommt.

Der Spiegel reflektiert auch den Rest der Kerze, ein umfangreiches Objekt endlicher Größe. Zu jedem Punkt entspricht es einem Punkt im Bild, wodurch zwei kongruente Rechtecke bestimmt werden, deren gemeinsame Höhe ist H = H ', Die Höhe der Kerze.

Auf diese Weise hat das Bild die gleiche Höhe wie das reale Objekt und die gleiche Ausrichtung. Und es ist auch zu sehen, dass das Objekt und sein Bild eine identische Beziehung haben, die die offenen Handflächen vorne sind.

Kombinationen von Spiegeln

Wie wir am Anfang sagten, kann ein Bild eines Spiegels als Objekt dienen, um ein zweites Bild in einem anderen Spiegel zu erzeugen.

Sei das Objekt P, dessen Bild p₁'Es ist im Spiegel 1 gebildet. Das P -Objekt spiegelt sich auch im Spiegel 2 wider und bildet ein anderes Bild, genannt P₂''.

Zusätzlich p₁'Es dient als Objekt für den Spiegel 2, um ein Bild P zu bilden₃'An dem in der folgenden Abbildung angegebenen Punkt.

Kombination von Spiegeln. Quelle: Sears, F. Universitätsphysik.

Auch p₂'Kann den Absicht für den Spiegel 1 machen, sein Bild an derselben Stelle von P zu bilden₃''. Nun, dieses interessante Prinzip ist zum Beispiel die Grundlage für die Bildbildung in Brechenteleskopen.

Kann Ihnen dienen: Kontinuitätsgleichung

Das Periskop

Das Periskop wird normalerweise verwendet, um Objekte auf der Wasseroberfläche von einer untergetauchten Position zu beobachten und im Allgemeinen Objekte zu sehen, die in einer Höhe über dem Beobachter liegen.

Auf diese Weise können Sie Ereignisse über den Köpfen einer Menge betrachten. Es gibt auch Ferngläser, die die Möglichkeit haben, Periskopios hinzuzufügen.

Ein einfaches Periskop besteht aus zwei geneigten Flachspiegeln 45º in Bezug auf die vertikale und montierte in einem Rohr zusammen.

Schema eines einfachen Periskops. Quelle: f. Zapata.

Die Abbildung zeigt, dass das Blitzlicht einen Winkel von 45 ° in Bezug auf den oberen Spiegel beeinflusst, 90 ° umgeleitet und zum unteren Spiegel gerichtet ist, um erneut um 90 ° umgeleitet zu werden, um das Auge des Beobachters zu erreichen.

Grafiken

Die Grafiken bestehen aus Strahlenlayout, um die Bildung von Bildern anzuzeigen. Unabhängig davon, ob bestimmte oder umfangreiche Objekte, um das Bild im Spiegel zu lokalisieren.

In der oberen Abbildung werden zwei Strahlen gezeichnet, um den Ort zu bestimmen, an dem das Bild der Flamme gebildet wird, eine, die senkrecht den Spiegel und eine mit Winkel beeinflusst. Beide entsprechen dem Reflexionsgesetz. Dann wurden die jeweiligen Überlegungen erweitert und der Punkt, an dem sie zusammenkommen, entspricht dem Punkt, an dem das Bild gebildet wird.

Verweise

1. Bauer, w. 2011. Physik für Ingenieurwesen und Wissenschaften. Band 1. Mc Graw Hill.
2. Giambattista, a. 2010. Physik. 2. Ed. McGraw Hill.
3. Ritter, r.  2017. Physik für Wissenschaftler und Ingenieurwesen: Ein Strategieansatz.  Pearson.
4. Rex, a. 2011. Grundlagen der Physik. Pearson.
5. Sears, Zemansky. 2016. Universitätsphysik mit moderner Physik. 14. Ed. Band 2.