Google Play badge

آینه هواپیما, بازتاب


اکنون همه ما می دانیم که یک جسم تنها در صورتی برای ما قابل رویت است که نور منعکس شده یا ساطع شده توسط آن به چشم ما برسد. بیایید پدیده انعکاس نور را درک کنیم.
در این درس خواهیم آموخت:

  1. بازتاب چیست
  2. قوانین بازتاب
  3. نوع انعکاس
  4. آینه هواپیما

آیا نور مشعل را در یک اتاق تاریک مشاهده کرده اید که به آینه یا دیوار هواپیما برخورد می کند؟ چه اتفاقی برای نور می افتد. شما خواهید دید که برخی از پرتوهای نور به عقب باز می گردند. این پدیده را انعکاس نور می نامند.

هنگامی که یک پرتو نور به مرز دو محیط مانند هوا و شیشه برخورد می کند، بخشی از نور به همان محیط تبدیل می شود. به این "بازتاب نور" می گویند. یک سطح بسیار صیقلی مانند آینه، بیشتر نوری را که روی آن می‌تابد، منعکس می‌کند.

قوانین بازتاب

یک تابش پرتو نور را روی سطح یک آینه صفحه در نظر بگیرید،


پرتو فرود ، پرتو نوری است که بر روی سطح می افتد.
پرتو منعکس شده پرتو تابشی است که پس از برخورد به سطح بازتابیده به همان محیط باز می گردد.
نقطه تابش ، که 'P' است، در اینجا نقطه ای از سطح بازتابیده است که در آن پرتو فرودی برخورد می کند و پرتو منعکس شده از آن منعکس می شود.
نرمال خطی است که عمود بر سطح بازتابنده در نقطه تابش کشیده شده است.
زاویه تابش (i) زاویه بین پرتو معمولی و تابشی است.
زاویه بازتاب (r) زاویه بین پرتو معمولی و بازتابیده است.

قوانین بازتاب نور بیان می کند که

انواع انعکاس

انعکاس منظم: اگر پرتوهای فرودی موازی به گونه ای منعکس شوند که تمام پرتوهای بازتاب شده نیز با یکدیگر موازی باشند، چنین بازتابی را بازتاب منظم یا انعکاس چشمی می نامند. به عنوان مثال، انعکاس از یک سطح صاف صیقلی مانند آینه صفحه بازتاب منظم را نشان می دهد. زاویه تابش تمام پرتوهای موازی نوری که روی یک سطح صاف می افتند یکسان است و زاویه انعکاس همه پرتوهای بازتاب شده نور نیز یکسان است، بنابراین پرتوهای موازی نوری که روی یک سطح صاف می افتند به صورت پرتو پرتوهای موازی فقط در یک جهت. با توجه به این خاصیت آینه، سطح فلز صیقلی و آب ساکن تصاویر را تشکیل می دهند. همچنین می‌توانیم با بازتاب منظم نور با استفاده از سطح براق، نور خورشید را به سمت مکان‌های تاریک بچرخانیم.


انعکاس نامنظم : هنگامی که یک پرتو موازی از نور فرودی روی یک سطح نامنظم یا ناهموار می افتد، در جهات مختلف منعکس می شود، به این انعکاس ، بازتاب نامنظم یا بازتاب منتشر می گویند. پرتوهای فرودی پس از بازتاب موازی نمی مانند، آنها در جهات مختلف منعکس می شوند. چرا؟ پاسخ این است که ذرات سطح ناهموار همگی در جهات مختلف رو به رو هستند به همین دلیل زوایای تابش برای همه پرتوهای موازی نور متفاوت است و بنابراین زاویه بازتاب برای همه پرتوها نیز متفاوت است. به عنوان مثال، پرتوهایی که بر روی سطح ناهموار مانند دیوار و زمین می افتند. ما اجسام غیر نورانی را به دلیل انعکاس پراکنده می بینیم. کتابی که روی میز خوابیده است به دلیل انعکاس پراکنده نور از سطح آن از تمام قسمت های اتاق دیده می شود. خشن بودن سطح کتاب نور را در همه جهات منعکس می کند، از این رو کتاب از تمام قسمت های اتاق دیده می شود.

نکته: روشنایی یک جسم به شدت تابش نور فرودی و همچنین به بازتاب پذیری جسم بستگی دارد.

سوال: چرا یک آینه یک تصویر را تشکیل می دهد اما دیوار نه؟
پاسخ: در آینه، قسمت بازتابنده آن بسیار مسطح است، بنابراین پس از بازتاب از آینه، نور همان طرح قبلی را دارد و می تواند تصویر را تشکیل دهد. اما سطح دیوار ناهموار است، بنابراین پرتوهای نور در تمام جهات مختلف منعکس می‌شوند و در این فرآیند به هم می‌ریزند. این مانند دیدن انعکاس خود روی یک ورق صاف ورق آلومینیومی است. فویل را مچاله کنید و سپس سعی کنید تصویر خود را ببینید، دیگر قابل مشاهده نخواهد بود.


آینه هواپیما

اکنون که می فهمیم بازتاب چیست، اجازه دهید در مورد آینه های هواپیما و نحوه تشکیل تصاویر بیشتر بیاموزیم.

آینه های تخت با قرار دادن یک لایه نازک از نیترات نقره یا آلومینیوم در پشت یک تکه شیشه صاف ساخته می شوند . آنها آینه هایی با سطح بازتابنده صاف هستند.

چگونه یک تصویر توسط یک آینه هواپیما تشکیل می شود

نمودار پرتوی زیر نشان می دهد که چگونه یک تصویر را در یک آینه صفحه می بینیم. پرتوهای نور از جسم به آینه برخورد کرده و طبق قانون بازتاب منعکس می شود. هنگامی که برخی از پرتوهای نور وارد چشم ما می شود، چشم و مغز ما این پرتوها را به عنوان حرکت در یک مسیر مستقیم تفسیر می کنند. بنابراین، چشم‌ها و مغز ما پرتوهای نور را به سمت عقب و به سمتی که به نظر می‌رسد از آنجا آمده‌اند، دنبال می‌کنند. در این موقعیت، تصویری را می بینیم.


پرتوهای فرود 1 (از نوک شمع شروع می شود) و 2 (از انتهای شمع شروع می شود) به سطح آینه برخورد می کند، قوانین بازتاب را دنبال می کند و به چشم ناظر می رسد. اگر پرتوهای بازتاب شده به سمت عقب در پشت آینه کشیده شوند (به خطوط چین دار 5 و 6 مراجعه کنید)، به نظر می رسد که از نقاط A' و B' سرچشمه می گیرند. با تشکیل تصاویر از تمام نقاط جسم، تصویری عمودی از جسم پشت آینه به دست می آوریم.

تصاویر مجازی

آینه هواپیما یک تصویر مجازی را تشکیل می دهد. در اینجا می بینیم که پرتوهای نور پس از انعکاس از هم جدا می شوند یا از هم جدا می شوند، بنابراین وقتی پرتوهای نور از یک منبع عبور نمی کنند و یک تصویر را تشکیل می دهند. در عوض، می‌توان آنها را تا نقطه‌ای پشت آینه «ردیابی کرد». تصاویر مجازی را می توان مستقیماً بدون استفاده از صفحه نمایش برای نمایش مشاهده کرد. تصاویر مجازی پشت آینه شکل می گیرند که نور هرگز به آن نمی رسد. تصاویر مجازی تصاویر قائم هستند.

مکان و ویژگی های تصویری که توسط یک آینه صفحه تشکیل شده است


در یک مفهوم بسیار ساده اتفاق می افتد که در یک آینه صفحه، فاصله جسم از آینه برابر با فاصله تصویر از آینه خواهد بود، بنابراین وقتی "IF" نوشته شده و تشکیل تصویر اتفاق می افتد، فاصله F از آینه همان F تشکیل شده در آینه است.

موارد استفاده از آینه هواپیما

اختراع آینه هواپیما در واقع بزرگترین کمک به بشر است. اکنون می دانیم که آینه های صفحه در درجه اول برای دیدن انعکاس یک جسم استفاده می شوند. برخی از کاربردهای آینه هواپیما عبارتند از:

1. آینه های هواپیما به عنوان شیشه های ظاهر استفاده می شود.


2. در اجاق های خورشیدی برای انعکاس بیشتر نور خورشید برای به دام انداختن و تمرکز قدرت خورشید برای پختن غذا استفاده می شود.

3. در ساخت پریسکوپ که در زیردریایی ها استفاده می شود نیز استفاده می شود. آینه های هواپیمای مورد استفاده در پریسکوپ تصویر تمام کشتی هایی را که در سطح آب حضور دارند منعکس می کنند. نمودار زیر اصل طراحی پریسکوپ را نشان می دهد.



4. همچنین برای ساختن کالیدوسکوپ، اسباب بازی که نقش های زیبایی تولید می کند، استفاده می شود. علاقه مندید یکی برای خود بسازید؟

5. همچنین در ابزارهای مختلف علمی مانند میکروسکوپ استفاده می شود.

6. وسایل نقلیه که در خودروها برای انعکاس پرتوی قدرتمند از نور موازی استفاده می شود، به طور گسترده ای از آینه در چراغ های جلوی خود استفاده می کنند.

7. مورد استفاده در چراغ های مشعل - آینه های هواپیما در چراغ های مشعل و چراغ قوه برای انعکاس پرتوهای نور استفاده می شود.

8. توسط دندانپزشکان برای دیدن تصاویر دندان ها و معاینه آنها استفاده می شود.

آزمایشی برای شما - بیایید ببینیم چگونه می توانیم با استفاده از بازتاب نور توسط یک آینه صفحه با ساختن یک کالیدوسکوپ، تصاویر زیبایی ایجاد کنیم.

مواد مورد نیاز:
سه آینه کوچک که تقریباً یک اندازه هستند. مقوای نازک. شفافیت بالای سر یا محافظ صفحه پلاستیکی، قطعات شیشه ای رنگی، نوار.

چه باید کرد:
1.
لبه‌های بلند آینه‌ها را به هم بچسبانید تا شکل هرمی شکل بگیرد و طرف‌های بازتابنده آینه‌ها همگی به سمت داخل باشند.
2. در مرحله بعد، یک مثلث از مقوای نازک را برش دهید تا یک انتهای کالیدوسکوپ را بچسبانید و روی آن بچسبانید. از یک مداد نوک تیز برای ایجاد سوراخ در وسط مقوا استفاده کنید تا به عنوان یک روزنه عمل کند.
3. دو مثلث از یک ماده شفاف، مانند شفافیت بالای سر پلاستیکی، به تناسب انتهای دیگر ببرید. دو لبه را چسب بزنید تا یک پاکت سه طرفه تشکیل شود و تکه های شیشه رنگی را داخل آن قرار دهید. ضلع سوم را بچسبانید، سپس با نوار چسب پاکت را به انتهای کالیدوسکوپ بچسبانید.
4. حالا از انتهایی که سوراخ چشمی دارد نگاه کنید و کالیدوسکوپ را به سمت منبع نور بگیرید. اشیاء رنگی در انتهای دیگر از آینه ها به شکل الگوهای ستاره ای منعکس می شوند.

چالش: چیست؟ حداقل طول آینه هواپیما برای مشاهده تصویر کامل پسری با قد 4 فوت لازم است؟

راه حل: برای دیدن تصویر کامل یک فرد، حداقل اندازه آینه باید نصف قد فرد باشد. بیایید سعی کنیم این را با استفاده از نمودار پرتویی ثابت کنیم.

اشعه پا در نقطه Y به آینه برخورد می کند، به عقب برگشته و به چشم شما می رسد. اشعه نوری که از سر شما شروع می شود، در نقطه X به آینه برخورد می کند و چشمان شما را منعکس می کند. حداقل طول آینه مورد نیاز برای مشاهده کل تصویر پسر XY است.

برای اینکه زاویه تابش برابر با زاویه انعکاس باشد، خط معمولی N باید دقیقاً در نیمه راه بین نقطه مشاهده و پاها قرار گیرد. بنابراین، XY = نیمی از قد پسر.
پاسخ: حداقل ارتفاع مورد نیاز آینه 2 فوت است.

Download Primer to continue