Platta speglar Ekvation, beteende, grafik

De platta speglar De består av platta och polerade ytor där föremål återspeglas. Reflektionen som inträffar i spegeln kallas spekulär reflektion, eftersom ljusvågorna som påverkar den återspeglas i samma mening.

Helst absorberar en perfekt spegel inte något ljus och återspeglar allt infallande ljus, oavsett dess intensitet, åtminstone i det synliga ljusområdet.

Bilre bakspegel är ett exempel på platt spegel

Kom ihåg att ljus är en elektromagnetisk våg med ett brett spektrum av våglängder, av vilket en liten fraktion är synlig för det mänskliga ögat. Detta intervall är mellan 400 och 700 nanometer, där en nanometer motsvarar 1 × 10^-9 m.

I praktiken är vanliga speglar i badrummet långt ifrån perfekta, även om de tjänar för dagliga syften med personligt arrangemang. Dessa speglar är gjorda av glas, som vidhäftar ett skikt av polerad metall i bakgrunden, som fungerar som en spekulär yta.

Bortsett från detta används speglar som en del av optiska enheter: teleskop, mikroskop, polarimetrar, bakspeglar för bilar, periskopio och till och med dekorativa element.

[TOC]

Bild av ett objekt som bildas i den platta spegeln

När två uppsättningar av stråle av vanliga punkter i ett objekt återspeglas av en platt spegel i en observatörs öga, verkar de reflekterade strålarna komma bakom spegeln, som bestämmer den virtuella positionens position.

Bilden av ett objekt som bildas i den platta spegeln kännetecknas av:

-Att vara virtuell, det vill säga det är en bild som ingen ljus kommer, men ögat uppfattar inte skillnaden.

-Är samma storlek som objektet.

-Det bildas på samma avstånd, bakom spegelns plan, av vilket objektet är framför det.

-Vara en rätt bild, det vill säga att dess orientering är densamma som för objektet, men med symmetri spekulera, Vilket innebär att din relation är densamma mellan höger och vänster hand.

Kan tjäna dig: tryckmätare

Dessutom kan bilden som produceras av spegeln tjäna som ett objekt för en andra spegel, som vi kommer att se senare. Detta är principen om Periscope, ett instrument som tjänar till att titta på föremål som inte är i samma höjd som observatörens ögon.

Ekvation

Reflektion i platta speglar styrs av en mycket enkel ekvation, kallad Reflektionslag, Det anges enligt följande:

Incidensvinkeln för blixtljus θ_Yo Det är lika med reflektionsvinkeln θ_r.

Båda vinklarna mäts alltid med referens vanligt till ytan, det vill säga linjen vinkelrätt mot spegelplanet. Och dessutom är den incidentstrålen, den reflekterade strålen och den normala linjen i samma plan.

Matematiska uttryck för den platta spegeln

På matematiskt sätt skrivs ekvationen:

θ_Yo= θ_r

När parallella strålar påverkar spegelns yta är de reflekterade strålarna också. På samma sätt är alla normala speglar parallell med en annan normal.

Som ett resultat, som vi kommer att se nedan, avståndet vid vilket objektet är beläget med avseende på spegelns yta d_Yo, Det är samma som bilden bildas på motsatt sida d_antingen.

Därför:

|d_Yo | = |d_antingen|

De absoluta värdestängerna placeras, eftersom avståndet till den virtuella bilden till spegeln tas negativt, medan avståndet mellan objektet och spegeln är positivt.

Beteende

Låt oss se hur den platta spegeln uppträder före en punktlig källa, som en låga av ett brinnande ljus. I den nedre figuren ritas två strålar, blixtnedslag 1 som riktas direkt mot spegeln och återspeglas i samma riktning, och blixtnedslag 2, vilket påverkar snett med vinkel θ_Yo Och det reflekteras med vinkel θ_r.

Kan tjäna dig: Faraday Law: Formel, enheter, experiment, träning,Bildbildning av ett utökat objekt i en platt spegel. Källa: Bauer, W.

Dessutom har optisk axel, som definieras som normalt för spegelplanet. Eftersom spegeln är platt kan många normala dras till den, till skillnad från den sfäriska spegeln, där en unik optisk axel dras.

Förlänger strålarna med diskontinuerliga slag ser vi att de korsar sig vid punkten P ', bakom spegeln.  Från den punkten, på avstånd d_antingen, Från spegeln tolkar observatörens öga att bilden av lågan kommer.

Spegeln återspeglar också resten av ljuset, ett omfattande objekt med ändlig storlek. Till varje punkt av den motsvarar en punkt i bilden och bestäms således två kongruenta rektanglar, vars gemensamma höjd är H = h ', Ljusets höjd.

På detta sätt har bilden samma höjd som det verkliga objektet och samma orientering. Och det kan också ses att objektet och dess bild håller en identisk relation som de öppna handflatorna när de ses framför.

Speglar

Som vi sa i början kan en bild från en spegel tjäna som föremål för att producera en andra bild i en annan spegel.

Vara objektet P, vars bild P₁'Det bildas i spegeln 1. P -objektet återspeglas också i spegeln 2 och bildar en annan bild, kallad P₂'.

Dessutom s₁'Det fungerar som ett objekt för spegeln 2 att bilda en bild P₃'Vid den punkt som anges i följande figur.

Speglar. Källa: Sears, F. Universitetsfysik.

Även s₂'Kan göra syftet för spegeln 1 att bilda sin bild på samma plats på P₃'. Tja, denna intressanta princip är grunden för bildbildning i brytningsteleskop, till exempel.

Kan tjäna dig: kontinuitetsekvation

Periskopet

Periskopet används vanligtvis för att observera föremål på vattenytan från ett nedsänkt läge, och i allmänhet för att se föremål som är i en höjd som är ovanför observatören.

På detta sätt kan du fundera över händelser ovanför en folkmassa. Det finns också kikare som har möjlighet att lägga till Periscopios.

Ett enkelt periskop består av två lutande platta speglar 45º med avseende på den vertikala och monterade inuti ett rör.

Ett enkelt periskop. Källa: f. Zapata.

Figuren visar att blixtljuset påverkar en vinkel på 45º med avseende på den övre spegeln, som avleds 90º och riktas till den nedre spegeln, som avleds igen 90º för att nå observatörens öga.

Grafer

Graferna består av Ray -layout för att visa bildning av bilder. Oavsett om det är specifika eller omfattande föremål, för att hitta bilden i spegeln, räcker det att rita två strålar som härstammar från den aktuella punkten.

I den övre figuren ritas två strålar för att bestämma platsen där bilden av lågan bildas, en som vinkelrätt påverkar spegeln och en annan med vinkel. Båda följer reflektionslagen. Därefter utvidgades respektive reflektioner och punkten där de samlas motsvarar den punkt där bilden bildas.

Referenser

1. Bauer, w. 2011. Fysik för teknik och vetenskap. Volym 1. MC Graw Hill.
2. Giambattista, a. 2010. Fysik. 2: a. Ed. McGraw Hill.
3. Riddare, r.  2017. Fysik för forskare och teknik: En strategistrategi.  Pearson.
4. Rex, a. 2011. Fysikens grunder. Pearson.
5. Sears, Zemansky. 2016. Universitetsfysik med modern fysik. 14th. Ed. Volym 2.