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riflessione, specchio piano


Ora sappiamo tutti che un oggetto ci è visibile solo se la luce da esso riflessa o emessa raggiunge il nostro occhio. Cerchiamo di capire il fenomeno della riflessione della luce.
In questa lezione impareremo:

  1. Cos'è la riflessione
  2. Leggi della riflessione
  3. Tipo di riflessione
  4. Specchio piano

Hai osservato una torcia in una stanza buia che colpisce uno specchio piano o un muro? Cosa succede alla luce. Vedrai alcuni dei raggi di luce rimbalzare. Questo fenomeno è chiamato riflessione della luce.

Quando un raggio di luce colpisce il confine di due mezzi, come l'aria e il vetro, una parte della luce viene riconvertita nello stesso mezzo. Questo si chiama "Riflesso di luce". Una superficie molto levigata come uno specchio riflette la maggior parte della luce che cade su di essa.

Leggi di riflessione

Consideriamo un raggio di luce incidente sulla superficie di uno specchio piano,


Il raggio incidente è il raggio di luce che cade sulla superficie.
Il raggio riflesso è il raggio incidente che rimbalza sullo stesso mezzo dopo aver colpito la superficie riflessa.
Point of Incidence , che è 'P' qui è il punto sulla superficie riflessa in cui il raggio incidente colpisce e il raggio riflesso rimbalza.
Normale è la linea tracciata perpendicolarmente alla superficie riflettente nel punto di incidenza.
L' angolo di incidenza (i) è l'angolo tra la normale e il raggio incidente.
L' angolo di riflessione (r) è l'angolo tra la normale e il raggio riflesso.

Le leggi di riflessione della luce affermano che,

Tipi di riflessione

Riflessione regolare: se i raggi incidenti paralleli vengono riflessi in modo tale che tutti i raggi riflessi siano anch'essi paralleli tra loro, tale riflessione viene chiamata riflessione regolare o riflessione speculare. Ad esempio, il riflesso da una superficie liscia e levigata come uno specchio piano mostra un riflesso regolare. L'angolo di incidenza di tutti i raggi di luce paralleli che cadono su una superficie liscia è lo stesso e anche l'angolo di riflessione di tutti i raggi di luce riflessi è lo stesso, quindi i raggi di luce paralleli che cadono su una superficie liscia vengono riflessi come fascio di raggi paralleli in una sola direzione. A causa di questa proprietà specchio, superficie metallica lucida e immagini di forma d'acqua ferma. Possiamo anche indirizzare la luce solare verso luoghi bui mediante il riflesso regolare della luce utilizzando una superficie lucida.


Riflessione irregolare : quando un raggio parallelo di luce incidente cade su una superficie irregolare o ruvida, viene riflesso in direzioni diverse, tale riflessione è chiamata riflessione irregolare o riflessione diffusa . I raggi incidenti non rimangono paralleli dopo la riflessione, vengono riflessi in direzioni diverse. Come mai? La risposta è che le particelle della superficie ruvida sono tutte rivolte in direzioni diverse, per questo gli angoli di incidenza per tutti i raggi di luce paralleli sono diversi e quindi anche l'angolo di riflessione per tutti i raggi è diverso. Ad esempio, raggi che cadono su superfici ruvide come pareti e pavimenti. Vediamo oggetti non luminosi a causa della riflessione diffusa. Un libro adagiato sul tavolo è visto da tutte le parti della stanza per il riflesso diffuso della luce dalla sua superficie. La superficie del libro essendo ruvida riflette la luce in tutte le direzioni, quindi il libro è visto da tutte le parti della stanza.

Nota: la luminosità di un oggetto dipende dall'intensità dei raggi luminosi incidenti e anche dalla riflettività dell'oggetto.

Domanda: Perché uno specchio forma un'immagine ma il muro no?
Risposta: Nello specchio, la parte riflettente è molto piatta, quindi dopo essere stata riflessa dallo specchio la luce ha lo stesso schema di prima e può formare un'immagine. Ma la superficie del muro è ruvida, quindi i raggi di luce si rifletterebbero in tutte le direzioni diverse e si confonderebbero nel processo. È come vedere il proprio riflesso su un foglio liscio di alluminio. Accartoccia il foglio e poi prova a vedere la tua immagine, non sarà più visibile.


Specchio aereo

Ora che comprendiamo cos'è la riflessione, impariamo di più sugli specchi piani e su come formano le immagini.

Gli specchi piani sono realizzati mettendo un sottile strato di nitrato d'argento o alluminio dietro un pezzo di vetro piatto. Sono specchi con una superficie riflettente piatta.

Come un'immagine è formata da uno specchio piano

Il diagramma dei raggi qui sotto mostra come vediamo un'immagine in uno specchio piano. I raggi di luce dell'oggetto colpiscono lo specchio e si riflettono secondo la legge della riflessione. Quando alcuni dei raggi di luce entrano nel nostro occhio, il nostro occhio e il nostro cervello interpretano questi raggi come se avessero viaggiato in linea retta. Pertanto, i nostri occhi e il nostro cervello tracciano i raggi di luce all'indietro fino a una posizione da cui sembrano provenire. In questa posizione, vediamo un'immagine.


I raggi incidenti 1 (partendo dalla punta della candela) e 2 (partendo dall'estremità della candela) colpiscono la superficie dello specchio, seguono le leggi del riflesso rimbalzano e raggiungono l'occhio dell'osservatore. Se i raggi riflessi si estendono all'indietro dietro lo specchio (vedi linee tratteggiate 5 e 6), sembrano provenire dai punti A' e B'. Formando immagini di tutti i punti dell'oggetto, otteniamo un'immagine verticale dell'oggetto dietro lo specchio.

Immagini virtuali

Lo specchio piano forma un'immagine virtuale. Qui vediamo che i raggi di luce divergono o si diffondono dopo la riflessione, quindi quando i raggi di luce provenienti da una sorgente non si incrociano per formare un'immagine. Invece, possono essere "rintracciati" in un punto dietro lo specchio. Le immagini virtuali possono essere viste direttamente senza utilizzare uno schermo per la proiezione. Le immagini virtuali si formano dietro lo specchio dove la luce non arriva mai. Le immagini virtuali sono immagini verticali.

Posizione e caratteristiche dell'immagine formata da uno specchio piano


Succede su un concetto molto semplice che in uno specchio piano la distanza dell'oggetto dallo specchio sarà uguale alla distanza dell'immagine dallo specchio così quando hai scritto 'IF' e avviene la formazione dell'immagine, la distanza di F dallo specchio è uguale alla F formata nello specchio.

Usi dello specchio piano

L'invenzione dello specchio piano è davvero il più grande contributo all'umanità. Ora sappiamo che gli specchi piani vengono utilizzati principalmente per vedere il riflesso di un oggetto. Alcuni degli usi dello specchio piano sono:

1. Gli specchi piani sono usati come specchio.


2. Sono utilizzati nei fornelli solari per riflettere la maggior parte della luce solare per intrappolare e concentrare la potenza del sole per cuocere il cibo.

3. Sono anche usati nella costruzione del periscopio che viene utilizzato nei sottomarini. Gli specchi piani utilizzati nel periscopio riflettono l'immagine di tutte le navi presenti sulla superficie dell'acqua. Il diagramma seguente mostra il principio su cui è progettato il periscopio.



4. Sono anche usati per realizzare un caleidoscopio, un giocattolo che produce bellissimi motivi. Interessato a farne uno per te?

5. Sono anche utilizzati in vari strumenti scientifici come i microscopi.

6. Utilizzato nelle automobili per riflettere un potente raggio di luce parallela, i veicoli utilizzano ampiamente gli specchietti nei fari.

7. Utilizzato nelle torce - Gli specchi piani sono utilizzati nelle torce e nelle torce elettriche per riflettere i fasci di luce.

8. Utilizzato dai dentisti per vedere le immagini dei denti ed esaminarle.

Esperimento da provare - Vediamo come possiamo creare bellissime immagini usando il riflesso della luce da uno specchio piano creando un caleidoscopio.

Materiali richiesti:
Tre piccoli specchi che hanno all'incirca le stesse dimensioni. Cartone sottile. Trasparenza dall'alto o proteggi pagina in plastica, pezzi di vetro colorato, nastro adesivo.

Cosa fare:
1.
Fissa insieme i bordi lunghi degli specchi in modo che formino una forma piramidale, con i lati riflettenti degli specchi tutti rivolti verso l'interno.
2. Successivamente, ritaglia un triangolo di cartone sottile per adattarlo a un'estremità del caleidoscopio e fissalo con nastro adesivo. Usa una matita appuntita per fare un buco al centro del cartone, che servirà da spioncino.
3. Taglia due triangoli di una sostanza trasparente, come una trasparenza di plastica sopra la testa, per adattarli all'altra estremità; fissare due dei bordi per formare una busta a tre lati e inserire pezzetti di pezzi di vetro colorato all'interno. Chiudi il terzo lato con nastro adesivo, quindi usa del nastro adesivo per attaccare la busta all'estremità del caleidoscopio.
4. Ora, guarda attraverso l'estremità che ha lo spioncino e punta il caleidoscopio verso una fonte di luce. Gli oggetti colorati all'altra estremità si rifletteranno sugli specchi formando motivi a forma di stella.

Sfida: qual è il lunghezza minima di uno specchio piano richiesta per visualizzare l'immagine completa di un ragazzo alto 4 piedi?

Soluzione: per vedere l'immagine completa di una persona, la dimensione minima dello specchio deve essere la metà dell'altezza della persona. Proviamo a dimostrarlo usando un diagramma a raggi.

Il raggio del piede colpisce lo specchio nel punto Y, rimbalza indietro e raggiunge i tuoi occhi. Il raggio di luce che parte dalla tua testa colpisce lo specchio nel punto X e riflette i tuoi occhi. La lunghezza minima dello specchio necessaria per visualizzare l'intera immagine del ragazzo è XY.

Affinché l'angolo di incidenza sia uguale all'angolo di riflessione, la linea normale N deve trovarsi esattamente a metà strada tra il punto di osservazione ei piedi. Pertanto, XY = metà dell'altezza del ragazzo.
Risposta: l'altezza minima dello specchio richiesta è di 2 piedi.

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