Nun wissen wir alle, dass ein Objekt für uns nur dann sichtbar ist, wenn das von ihm reflektierte oder emittierte Licht unser Auge erreicht. Lassen Sie uns das Phänomen der Lichtreflexion verstehen.
In dieser Lektion lernen wir:
Haben Sie schon einmal beobachtet, wie ein Fackellicht in einem dunklen Raum auf einen ebenen Spiegel oder eine Wand trifft? Was passiert mit Licht. Sie werden sehen, dass einige der Lichtstrahlen zurückprallen. Dieses Phänomen wird Lichtreflexion genannt.
Wenn ein Lichtstrahl auf die Grenze zweier Medien wie Luft und Glas trifft, wird ein Teil des Lichts wieder in dasselbe Medium zurückverwandelt. Dies wird als "Reflexion des Lichts" bezeichnet. Eine hochglanzpolierte Oberfläche wie ein Spiegel reflektiert den größten Teil des darauf fallenden Lichts.
Betrachten Sie einen Lichtstrahl, der auf die Oberfläche eines ebenen Spiegels einfällt.
Einfallender Strahl ist der Lichtstrahl, der auf die Oberfläche fällt.
Reflektierter Strahl ist der einfallende Strahl, der nach dem Auftreffen auf die reflektierte Oberfläche auf dasselbe Medium zurückprallt.
Der Einfallspunkt , hier „P“, ist der Punkt auf der reflektierten Oberfläche, an dem der einfallende Strahl auftrifft und der reflektierte Strahl abprallt.
Die Normale ist die Linie, die am Einfallspunkt senkrecht zur reflektierenden Oberfläche gezogen wird.
Einfallswinkel (i) ist der Winkel zwischen der Normalen und dem einfallenden Strahl.
Reflexionswinkel (r) ist der Winkel zwischen dem senkrechten und dem reflektierten Strahl.
Lichtreflexionsgesetze besagen , dass
Reguläre Reflexion: Wenn die parallel einfallenden Strahlen so reflektiert werden, dass alle reflektierten Strahlen ebenfalls parallel zueinander sind, dann wird eine solche Reflexion als reguläre Reflexion oder spiegelnde Reflexion bezeichnet. Beispielsweise zeigt die Reflexion von einer polierten glatten Oberfläche wie einem ebenen Spiegel eine regelmäßige Reflexion. Der Einfallswinkel für alle auf eine glatte Oberfläche fallenden parallelen Lichtstrahlen ist gleich und der Reflexionswinkel für alle reflektierten Lichtstrahlen ist ebenfalls gleich, daher werden die auf eine glatte Oberfläche fallenden parallelen Lichtstrahlen als reflektiert Bündel paralleler Strahlen nur in eine Richtung. Aufgrund dieser Eigenschaft bilden Spiegel, polierte Metalloberflächen und stilles Wasser Bilder. Wir können das Sonnenlicht auch durch die regelmäßige Reflexion des Lichts mit einer glänzenden Oberfläche in dunkle Orte lenken.
Unregelmäßige Reflexion : Wenn ein paralleler Lichtstrahl auf eine unregelmäßige oder raue Oberfläche fällt, werden sie in verschiedene Richtungen reflektiert, eine solche Reflexion wird als unregelmäßige Reflexion oder diffuse Reflexion bezeichnet. Die einfallenden Strahlen bleiben nach der Reflexion nicht parallel, sie werden in unterschiedliche Richtungen reflektiert. Wieso den? Die Antwort darauf ist, dass die Partikel mit rauer Oberfläche alle in verschiedene Richtungen weisen, wodurch die Einfallswinkel für alle parallelen Lichtstrahlen unterschiedlich sind und daher auch die Reflexionswinkel für alle Strahlen unterschiedlich sind. Zum Beispiel Strahlen, die auf raue Oberflächen wie Wände und Böden fallen. Wir sehen nicht leuchtende Objekte aufgrund von diffuser Reflexion. Ein auf dem Tisch liegendes Buch wird durch die diffuse Lichtreflexion seiner Oberfläche aus allen Teilen des Raumes gesehen. Die raue Oberfläche des Buches reflektiert Licht in alle Richtungen, daher ist das Buch von allen Teilen des Raumes aus zu sehen.
Hinweis: Die Helligkeit eines Objekts hängt von der Intensität der einfallenden Lichtstrahlen und auch von der Reflektivität des Objekts ab.
Frage: Warum bildet ein Spiegel ein Bild ab, aber die Wand nicht?
Antwort: Im Spiegel ist der reflektierende Teil sehr flach, sodass das Licht nach der Reflexion vom Spiegel das gleiche Muster wie zuvor hat und ein Bild erzeugen kann. Aber die Wandoberfläche ist rau, sodass die Lichtstrahlen in alle Richtungen reflektiert und dabei durcheinander gewirbelt würden. Es ist dasselbe, als ob Sie Ihr Spiegelbild auf einer glatten Aluminiumfolie sehen würden. Knüllen Sie die Folie zusammen und versuchen Sie dann, Ihr Bild zu sehen, es wird nicht mehr sichtbar sein.
Nachdem wir nun verstanden haben, was Reflexion ist, wollen wir mehr über ebene Spiegel lernen und wie sie Bilder erzeugen.
Planspiegel werden hergestellt, indem eine dünne Schicht aus Silbernitrat oder Aluminium hinter ein flaches Stück Glas gelegt wird . Sie sind Spiegel mit einer flachen reflektierenden Oberfläche.
Das Strahlendiagramm unten zeigt, wie wir ein Bild in einem ebenen Spiegel sehen. Lichtstrahlen vom Objekt treffen auf den Spiegel und werden nach dem Reflexionsgesetz reflektiert. Wenn einige der Lichtstrahlen in unser Auge eintreten, interpretieren unser Auge und unser Gehirn diese Strahlen als geradlinig gereist. Daher verfolgen unsere Augen und unser Gehirn die Lichtstrahlen zurück zu einer Position, von der sie zu kommen scheinen. An dieser Position sehen wir ein Bild.
Die einfallenden Strahlen 1 (ausgehend von der Kerzenspitze) und 2 (ausgehend vom Kerzenende) treffen auf die Spiegelfläche, folgen den Reflexionsgesetzen, prallen zurück und erreichen das Auge des Betrachters. Wenn die reflektierten Strahlen hinter dem Spiegel nach hinten verlängert werden (siehe gestrichelte Linien 5 und 6), scheinen sie von den Punkten A' und B' auszugehen. Indem wir Bilder von allen Punkten des Objekts bilden, erhalten wir ein aufrechtes Bild des Objekts hinter dem Spiegel.
Der Planspiegel bildet ein virtuelles Bild. Hier sehen wir, dass die Lichtstrahlen nach der Reflexion divergieren oder sich ausbreiten, also wenn sich Lichtstrahlen von einer Quelle nicht kreuzen, um ein Bild zu bilden. Stattdessen können sie bis zu einem Punkt hinter dem Spiegel „zurückverfolgt“ werden. Virtuelle Bilder können direkt betrachtet werden, ohne einen Bildschirm zur Projektion zu verwenden. Virtuelle Bilder entstehen hinter dem Spiegel, wo kein Licht hinkommt. Virtuelle Bilder sind Bilder im Hochformat.
Es geschieht nach einem sehr einfachen Konzept, dass in einem ebenen Spiegel der Abstand des Objekts vom Spiegel gleich dem Abstand des Bildes vom Spiegel ist. Wenn Sie also „IF“ geschrieben haben und die Bilderzeugung stattfindet, ist der Abstand von F vom Spiegel ist dasselbe wie das im Spiegel gebildete F.
Die Erfindung des Planspiegels ist in der Tat der größte Beitrag zur Menschheit. Wir wissen jetzt, dass Planspiegel hauptsächlich verwendet werden, um die Reflexion eines Objekts zu sehen. Einige der Verwendungen von Planspiegeln sind:
1. Planspiegel werden als Spiegel verwendet.
2. Sie werden in Solarkochern verwendet, um den größten Teil des Sonnenlichts zu reflektieren, um die Kraft der Sonne einzufangen und zu konzentrieren, um Lebensmittel zu kochen.
3. Sie werden auch beim Bau von Periskopen verwendet, die in U-Booten verwendet werden. Die im Periskop verwendeten Planspiegel spiegeln das Bild aller Schiffe wider, die sich auf der Wasseroberfläche befinden. Das folgende Diagramm zeigt das Prinzip, nach dem das Periskop konstruiert ist.
4. Sie werden auch verwendet, um ein Kaleidoskop herzustellen, ein Spielzeug, das schöne Muster erzeugt. Interessiert, einen für sich selbst zu machen?
5. Sie werden auch in verschiedenen wissenschaftlichen Instrumenten wie Mikroskopen verwendet.
6. In Autos verwendet, um einen starken Strahl parallelen Lichts zu reflektieren, verwenden Fahrzeuge häufig Spiegel in ihren Scheinwerfern.
7. Verwendung in Taschenlampen - Planspiegel werden in Taschenlampen und Taschenlampen zum Reflektieren der Lichtstrahlen verwendet.
8. Wird von Zahnärzten verwendet, um die Bilder von Zähnen zu sehen und zu untersuchen.
Experimentieren Sie zum Ausprobieren - Lassen Sie uns sehen, wie wir schöne Bilder erzeugen können, indem wir die Lichtreflexion eines ebenen Spiegels nutzen, indem wir ein Kaleidoskop bauen.
Benötigte Materialien:
Drei kleine Spiegel, die ungefähr gleich groß sind. Dünner Karton. Overhead-Folie oder Seitenschutz aus Kunststoff, farbige Glasstücke, Klebeband.
Was zu tun ist:
1. Kleben Sie die langen Kanten der Spiegel zusammen, sodass sie eine Pyramidenform bilden, wobei die reflektierenden Seiten der Spiegel alle nach innen zeigen.
2. Schneiden Sie als Nächstes ein Dreieck aus dünnem Karton aus, das an ein Ende des Kaleidoskops passt, und kleben Sie es fest. Verwenden Sie einen spitzen Bleistift, um ein Loch in die Mitte des Kartons zu stechen, das als Guckloch dient.
3. Schneiden Sie zwei Dreiecke aus einer transparenten Substanz, wie eine Plastikfolie, passend zum anderen Ende; Kleben Sie zwei der Kanten zu, um einen dreiseitigen Umschlag zu bilden, und legen Sie farbige Glasstücke hinein. Klebe die dritte Seite zu und befestige den Umschlag dann mit Klebeband am Ende des Kaleidoskops.
4. Schauen Sie nun durch das Ende mit dem Guckloch und richten Sie das Kaleidoskop auf eine Lichtquelle. Die farbigen Objekte am anderen Ende werden von den Spiegeln in sternförmige Muster reflektiert.
Herausforderung: Was ist die Mindestlänge eines Planspiegels, die erforderlich ist, um das vollständige Bild eines 1,20 m großen Jungen zu sehen?
Lösung: Um das vollständige Bild einer Person zu sehen, sollte die Mindestgröße des Spiegels die Hälfte der Körpergröße der Person betragen. Versuchen wir dies anhand eines Strahlendiagramms zu beweisen.
Der Strahl vom Fuß trifft am Punkt Y auf den Spiegel, prallt zurück und erreicht Ihre Augen. Ein Lichtstrahl, der von Ihrem Kopf ausgeht, trifft am Punkt X auf den Spiegel und reflektiert Ihre Augen. Die Mindestlänge des Spiegels, die erforderlich ist, um das gesamte Bild des Jungen zu sehen, ist XY.
Um den Einfallswinkel gleich dem Ausfallswinkel zu machen, muss die Normale N genau in der Mitte zwischen dem Beobachtungspunkt und den Füßen liegen. Daher ist XY = die Hälfte der Körpergröße des Jungen.
Antwort: Die erforderliche Mindesthöhe des Spiegels beträgt 2 Fuß.