Rovnica plochých zrkadiel, správanie, grafika

Ten ploché zrkadlá Pozostávajú z plochých a leštených povrchov, v ktorých sa odrážajú objekty. Odraz, ktorý sa vyskytuje v zrkadle, sa nazýva zrkadlové odrazy, pretože svetelné vlny, ktoré ich ovplyvňujú.

V ideálnom prípade dokonalé zrkadlo neabsorbuje žiadne svetlo a odráža všetky dopadajúce svetlo, bez ohľadu na jeho intenzitu, aspoň vo viditeľnom rozsahu svetla.

Zrkadlo spätného automobilového automobilu je príkladom plochého zrkadla

Pripomeňme, že svetlo je elektromagnetická vlna so širokým spektrom vlnových dĺžok, z ktorého je pre ľudské oko viditeľná malá frakcia. Tento rozsah je medzi 400 a 700 nanometrov, kde nanometer je rovnocenný s 1 × 10^-9 m.

V praxi nie sú bežné zrkadlá v kúpeľni ani zďaleka dokonalé, hoci slúžia na každodenné účely osobného usporiadania. Tieto zrkadlá sú vyrobené zo skla, ktoré prilepí vrstvu lešteného kovu na pozadí, ktorý pôsobí ako škórny povrch.

Okrem toho sa zrkadlá používajú ako súčasť optických zariadení: ďalekohľady, mikroskopy, polarimetre, spätné zrkadlá pre autá, periskopé a dokonca aj dekoratívne prvky.

[TOC]

Obrázok objektu vytvoreného v plochom zrkadle

Keď sa dve sady lúčov spoločných bodov v objekte odrážajú plochým zrkadlom v oku pozorovateľa, zdá sa, že odrazené lúče pochádzajú za zrkadlom, čo určuje polohu virtuálneho obrazu.

Obrázok objektu, ktorý sa tvorí v plochom zrkadle, sa vyznačuje:

-Byť virtuálny, to znamená, že je to obraz, ktorého žiadne svetlo nevyjadruje, ale oko nevníma rozdiel.

-Je rovnaká veľkosť ako objekt.

-Vytvára sa v rovnakej vzdialenosti, za rovinou zrkadla, ktorej predmet je pred ním.

-Buďte správnym obrazom, to znamená, že jeho orientácia je rovnaká ako v prípade objektu, ale so symetriou špekulovať, Čo znamená, že váš vzťah je rovnaký medzi pravou rukou a ľavou rukou.

Môže vám slúžiť: tlakové metre

Okrem toho, obraz vytvorený zrkadlom môže slúžiť ako objekt pre druhé zrkadlo, ako uvidíme neskôr. Toto je princíp Periscope, nástroj, ktorý slúži na pohľad na objekty, ktoré nie sú v rovnakej výške ako oči pozorovateľa.

Rovnica

Odraz v plochých zrkadlách sa riadi veľmi jednoduchou rovnicou, ktorá sa nazýva Reflexia, To je uvedené takto:

Uhol výskytu bleskového svetla 9_Jo Sa rovná uhlu odrazu 9_r.

Oba uhly sa vždy merajú ako odkaz normálny na povrch, to znamená, čiara kolmá na zrkadlovú rovinu. A navyše, dopadajúci lúč, odrazený lúč a normálna čiara sú v rovnakej rovine.

Matematické výrazy pre ploché zrkadlo

Matematickým spôsobom je napísaná rovnica:

θ_Jo= 9_r

Keď paralelné lúče ovplyvňujú povrch zrkadla, odrážané lúče sú tiež. Podobne je akékoľvek normálne zrkadlo rovnobežné s inou normou.

V dôsledku toho, ako uvidíme nižšie, vzdialenosť, v ktorej je objekt umiestnený vzhľadom na povrch zrkadla d_Jo, Je to rovnaké, na ktoré sa obrázok tvorí na opačnej strane d_ani.

Preto:

|d_Jo | = |d_ani|

Stĺpce absolútnej hodnoty sú umiestnené, pretože na základe konvencie sa vzdialenosť virtuálneho obrazu k zrkadlu berie záporná, zatiaľ čo vzdialenosť medzi objektom a zrkadlom je pozitívna.

Správanie

Pozrime sa, ako sa rovné zrkadlo správa pred presným zdrojom, ako plameň horiacej sviečky. Na spodnom obrázku sú nakreslené dva lúče, blesk 1, ktorý je nasmerovaný priamo k zrkadlu a odráža sa v rovnakom smere a blesk 2, ktorý ovplyvňuje šikmo, s uhlom 9_Jo A odráža sa s uhlom 9_r.

Môže vám slúžiť: Faradayov zákon: vzorec, jednotky, experimenty, cvičenie,Tvorba obrazu rozšíreného objektu v plochom zrkadle. Zdroj: Bauer, W.

Okrem toho optická os, to je definované ako normálne do zrkadlovej roviny. Pretože zrkadlo je ploché, na rozdiel od sférického zrkadla, v ktorom je nakreslená jedinečná optická os, veľa normálu, v ktorom je nakreslená jedinečná optická os.

Predĺženie lúčov prerušenými ťahmi vidíme, že sa pretínajú v bode P ', za zrkadlom.  Z tohto bodu, na diaľku d_ani, Zo zrkadla, oko pozorovateľa interpretuje, že obraz plameňa prichádza.

Zrkadlo tiež odráža zvyšok sviečky, rozsiahly predmet konečnej veľkosti. Ku každému bodu zodpovedá bodu na obrázku, a tak sa určuje dva zhodné obdĺžniky, ktorých spoločná výška je H = h ', Výška sviečky.

Týmto spôsobom má obrázok rovnakú výšku ako skutočný objekt a rovnaká orientácia. A je tiež zrejmé, že objekt a jeho obraz udržiavajú rovnaký vzťah, že otvorené dlane rúk, keď sú vidieť vpredu.

Kombinácie zrkadiel

Ako sme povedali na začiatku, obraz zo zrkadla môže slúžiť ako objekt na vytvorenie druhého obrázka v inom zrkadle.

Byť objektom P, ktorého obrázok P₁„Vytvára sa v zrkadle 1. Objekt P sa tiež odráža v zrkadle 2 a tvorí ďalší obrázok nazývaný P₂'.

Ďalej P₁„Slúži ako objekt pre zrkadlo 2, aby vytvoril obrázok p₃'V bode uvedenom na nasledujúcom obrázku.

Kombinácia zrkadiel. Zdroj: Sears, f. Fyzika univerzity.

Tiež p₂„môže urobiť účel, aby zrkadlo 1 vytvorilo svoj obraz na rovnakom mieste P₃'. Tento zaujímavý princíp je napríklad základom tvorby obrazu v refrakčných ďalekohľadoch.

Môže vám slúžiť: Rovnica kontinuity

Periskop

Periskop sa zvyčajne používa na pozorovanie predmetov na hladine vody z ponorenej polohy a vo všeobecnosti na videnie objektov, ktoré sú vo výške, ktorá je nad pozorovateľom.

Týmto spôsobom môžete uvažovať o udalostiach nad hlavami davu. Existujú tiež ďalekohľady, ktoré majú možnosť pridať periskopiy.

Jednoduchý periskop pozostáva z dvoch naklonených plochých zrkadiel 45 ° vzhľadom na vertikálne a zostavené vo vnútri trubice.

Schéma jednoduchého periscope. Zdroj: f. Zapata.

Obrázok ukazuje, že bleskové svetlo ovplyvňuje uhol 45 ° vzhľadom na horné zrkadlo, odkloní sa 90 ° a nasmeruje sa do spodného zrkadla, čím sa opäť odkloní 90 °, aby sa dosiahlo oko pozorovateľa.

Grafy

Grafy pozostávajú z rozloženia lúčov, ktoré zobrazujú tvorbu obrázkov. Či už konkrétne alebo rozsiahle objekty, na lokalizáciu obrazu v zrkadle, stačí nakresliť dva lúče, ktoré pochádzajú z daného bodu.

Na hornom obrázku sú nakreslené dva lúče, aby sa určilo miesto, kde sa vytvára obraz plameňa, ten, ktorý kolmo ovplyvňuje zrkadlo a druhý s uhlom. Obe sú v súlade so zákonom o reflexii. Potom boli príslušné odrazy rozšírené a bod, v ktorom sa stretávajú, zodpovedá bodu, v ktorom je obraz tvorený.

Odkazy

1. Bauer, w. 2011. Fyzika pre inžinierstvo a vedy. Zväzok 1. MC Graw Hill.
2. Giambattista, a. 2010. Fyzika. Druhý. Edimatizovať. McGraw Hill.
3. Rytier, r.  2017. Fyzika pre vedcov a inžinierstvo: Strategický prístup.  Pearson.
4. Rex, a. 2011. Základy fyziky. Pearson.
5. Sears, Zemansky. 2016. Fyzika univerzity s modernou fyzikou. 14. Edimatizovať. Zväzok 2.