Flat speil ligning, atferd, grafikk

De flate speil De består av flate og polerte overflater der gjenstander gjenspeiles. Refleksjonen som oppstår i speilet kalles spekulær refleksjon, siden lysbølgene som påvirker det gjenspeiles i samme forstand.

Ideelt sett absorberer et perfekt speil ikke noe lys og gjenspeiler alt det innfallende lyset, uavhengig av intensitet, i det minste i det synlige lysområdet.

Automobile bakspeil er et eksempel på flatt speil

Husk at lys er en elektromagnetisk bølge med et bredt spekter av bølgelengder, hvorav en liten brøkdel er synlig for det menneskelige øyet. Dette området er mellom 400 og 700 nanometer, hvor et nanometer tilsvarer 1 × 10^-9 m.

I praksis er vanlige speil på badet langt fra perfekte, selv om de tjener til daglige formål med personlig ordning. Disse speilene er laget av glass, som fester et lag med polert metall i bakgrunnen, som fungerer som en spekulær overflate.

Bortsett fra dette brukes speil som en del av optiske enheter: teleskoper, mikroskop, polarimeter, bakspeil for biler, periscopios og til og med dekorative elementer.

[TOC]

Bilde av et objekt dannet i det flate speilet

Når to sett med stråle av vanlige punkter i et objekt gjenspeiles av et flatt speil i øynene til en observatør, ser de reflekterte strålene ut til å stamme bak speilet, som bestemmer plasseringen av det virtuelle bildet.

Bildet av et objekt som er dannet i flatspeilet er preget av:

-Å være virtuell, det vil si at det er et bilde som ingen lys stammer, men øyet oppfatter ikke forskjellen.

-Er samme størrelse som objektet.

-Det dannes på samme avstand, bak speilplanet, hvor objektet er foran den.

-Vær et riktig bilde, det vil si at dens orientering er den samme som objektet, men med symmetri spekulere, Noe som betyr at forholdet ditt er det samme mellom høyre og venstre hånd.

Kan tjene deg: trykkmålere

I tillegg kan bildet produsert av speilet tjene som et objekt for et andre speil, som vi vil se senere. Dette er prinsippet om periskop, et instrument som tjener til å se på objekter som ikke er i samme høyde som observatørens øyne.

Ligning

Refleksjon i flate speil styres av en veldig enkel ligning, kalt Refleksjonslov, som er oppgitt som følger:

Forekomstvinkelen av lynlys θ_Yo Det er lik refleksjonsvinkelen θ_r.

Begge vinklene måles alltid å ta som referanse normal til overflaten, det vil si linjen vinkelrett på speilplanet. Og i tillegg er hendelsesstrålen, den reflekterte strålen og den normale linjen i samme plan.

Matematiske uttrykk for det flate speilet

På matematisk måte er ligningen skrevet:

θ_Yo= θ_r

Når parallelle stråler påvirker speilets overflate, er de reflekterte strålene også. Tilsvarende er ethvert normalt speil parallelt med en annen normal.

Som et resultat, som vi vil se nedenfor, er avstanden objektet plassert med hensyn til speilets overflate d_Yo, Det er det samme som bildet dannes på motsatt side d_enten.

Derfor:

|d_Yo | = |d_enten|

De absolutte verdibinjene er plassert, siden avstanden til det virtuelle bildet til speilet blir tatt negativ, mens avstanden mellom objektet og speilet er positivt.

Oppførsel

La oss se hvordan det flate speilet oppfører seg før en punktlig kilde, som en flamme av et brennende stearinlys. I de nedre figurene er det trukket to stråler, lyn 1 som er rettet direkte mot speilet og gjenspeiles i samme retning, og lyn 2, som påvirker skrå, med vinkel θ_Yo Og det gjenspeiles med vinkel θ_r.

Kan tjene deg: Faraday Law: Formula, Units, Experimenter, Exercise,Bildedannelse av et utvidet objekt i et flatt speil. Kilde: Bauer, W.

i tillegg Optisk akse, som er definert som normalt for speilplanet. Siden speilet er flatt, kan mange normale trekkes til det, i motsetning til det sfæriske speilet, der det trekkes en unik optisk akse.

Forlenge strålene med diskontinuerlige slag, ser vi at de krysser hverandre på punkt P ', bak speilet.  Fra det tidspunktet, på avstand d_enten, Fra speilet tolker observatørens øye at bildet av flammen kommer.

Speilet gjenspeiler også resten av stearinlyset, et omfattende objekt med endelig størrelse. Til hvert punkt i det tilsvarer et punkt i bildet, og blir dermed bestemt to kongruente rektangler, hvis felles høyde er H = h ', Høyden på stearinlyset.

På denne måten har bildet samme høyde som den virkelige gjenstanden og den samme orienteringen. Og det kan også sees at objektet og dets bilde holder identiske forhold som de åpne håndflatene når de blir sett foran.

Kombinasjoner av speil

Som vi sa i begynnelsen, kan et bilde fra et speil tjene som gjenstand for å produsere et annet bilde i et annet speil.

Være objektet p, hvis bilde p₁'Det er dannet i speilet 1. P -objektet gjenspeiles også i speil 2 og danner et annet bilde, kalt P₂'.

I tillegg s₁'Det fungerer som et objekt for speilet 2 å danne et bilde P₃'På punktet som er angitt i følgende figur.

Kombinasjon av speil. Kilde: Sears, F. Universitetsfysikk.

Også s₂'kan gjøre formålet med at speilet 1 danner sitt bilde på samme sted for P₃'. Vel, dette interessante prinsippet er grunnlaget for bildedannelse i refraksjonsteleskoper, for eksempel.

Kan tjene deg: kontinuitetsligning

Periscope

Periskopet brukes vanligvis til å observere gjenstander på overflaten av vannet fra en nedsenket stilling, og generelt for å se gjenstander som er i en høyde som er over observatøren.

På denne måten kan du tenke på hendelser over hodene til en mengde. Det er også kikkert som har muligheten til å legge til periskopios.

Et enkelt periskop består av to skrå flate speil 45º med hensyn til det vertikale og samles inne i et rør.

Ordning med et enkelt periskop. Kilde: f. Zapata.

Figuren viser at lynlyset påvirker en vinkel på 45º med hensyn til det øvre speilet, og blir avledet 90 º og rettet til det nedre speilet, og ble avledet igjen 90º for å nå observatørens øye.

Grafer

Grafene består av stråleoppsett for å vise dannelse av bilder. Enten spesifikke eller omfattende gjenstander, for å finne bildet i speilet, er det nok til å tegne to stråler som stammer fra det aktuelle punktet.

I den øvre figur er det trukket to stråler for å bestemme stedet der bildet av flammen dannes, en som vinkelrett påvirker speilet og en annen med vinkel. Begge overholder refleksjonsloven. Da ble de respektive refleksjonene utvidet og punktet der de kommer sammen tilsvarer punktet der bildet dannes.

Referanser

1. Bauer, w. 2011. Fysikk for ingeniørfag og vitenskap. Volum 1. Mc Graw Hill.
2. Giambattista, a. 2010. Fysikk. 2. Ed. McGraw Hill.
3. Knight, r.  2017. Fysikk for forskere og ingeniørfag: En strategitilnærming.  Pearson.
4. Rex, a. 2011. Fundamentals of Physics. Pearson.
5. Sears, Zemansky. 2016. Universitetsfysikk med moderne fysikk. 14. Ed. Volum 2.