» » » » » » » Oglinzi

Oglinzi

postat în: Lumina | 0
Hotelul și Turnul Trump International
Sursa https://en.wikipedia.org/wiki/File:Trump_International_Hotel_and_Tower,_Chicago,_Illinois,_Estados_Unidos,_2012-10-20,_DD_05.jpg 

(Hotelul și Turnul Trump International reflectă orizontul de-a lungul râului Chicago, în centrul orașului Chicago.)

O oglindă este un obiect care reflectă lumina astfel încât, pentru lumina incidentă într-un anumit interval de lungimi de undă, lumina reflectată păstrează multe sau majoritatea caracteristicilor fizice detaliate ale luminii originale, numită reflexie speculară. Acest lucru este diferit de alte obiecte care reflectă lumina, care nu păstrează o mare parte din semnalul de undă original, altul decât culoarea și lumina difuz[ reflectat[, cum ar fi vopseaua albă.

Cel mai familiar tip de oglindă este oglinda plană, care are o suprafață plană. Oglinzile curbate sunt de asemenea utilizate pentru a produce imagini mărită sau diminuate sau pentru a focaliza lumina sau pentru a denatura imaginea reflectată.

Oglinzile sunt folosite în mod obișnuit pentru îngrijirea personală, pentru vizualizarea zonei din spatele și pe părțile laterale ale autovehiculelor în timpul conducerii, decorări și arhitectur[. Oglinzile sunt de asemenea utilizate în aparatură științifică, cum ar fi telescoape și lasere, aparate de fotografiat și mașini industriale. Cele mai multe oglinzi sunt proiectate pentru lumină vizibilă; cu toate acestea, sunt utilizate și oglinzi proiectate pentru alte lungimi de undă ale radiației electromagnetice.

Efecte

Forma suprafeței unei oglinzi

Un fascicul de lumină se reflectă ]n o oglindă la un unghi de reflexie egal cu unghiul de incidență (dacă dimensiunea unei oglinzi este mult mai mare decât lungimea de undă a luminii). Adică, dacă fasciculul de lumină cade pe o suprafață a oglinzii, la un unghi θ° pe verticală, atunci acesta reflectă din punctul de incidență la un unghi θ° față de verticală în direcția opusă. Această lege rezultă matematic din interferența unei unde plane pe o suprafață plană (cu o dimensiune mult mai mare decât lungimea de undă).

  • Într-o oglindă plană, un fascicul paralel de lumină își schimbă direcția în ansamblu, rămânând în același timp paralel; imaginile formate de o oglindă plană sunt imagini virtuale, de aceeași dimensiune ca și obiectul original.
  • Într-o oglindă concavă, fasciculele de lumină paralele devin un fascicul convergent, ale cărui raze se intersectează în focarul oglinzii. De asemenea, este cunoscută sub numele de oglindă convergentă.
  • Într-o oglindă convexă, fasciculele paralele devin divergente, cu razele care par să se abată de la un punct comun de intersecție „în spatele” oglinzii (oglindă divergentă).
  • Oglinzile convexe și convexe sferice nu focalizează razele paralele în un singur punct datorită aberației sferice. Cu toate acestea, idealul de focalizare pe un punct este o aproximare folosită în mod obișnuit. Reflectoarele parabolice rezolvă această problemă, permițând razele paralele de intrare (de exemplu, lumina de la o stea îndepărtată) să fie focalizate pe un spot mic, aproape un punct ideal. Reflectoarele parabolice nu sunt potrivite pentru imaginile obiectelor din apropiere deoarece razele de lumină nu sunt paralele.
Muzeul Universum din Mexico City
Sursa https://en.wikipedia.org/wiki/File:UniversumUNAM27.JPG

(Fotograful se fotografiază în oglindă curbată la muzeul Universum din Mexico City. )

Imagine în oglindă

Obiectele văzute într-o oglindă (plană) vor apărea inversate lateral (de exemplu, dacă cineva ridică mâna dreaptă, mâna stângă a imaginii va apărea în oglindă ca fiind ridicată), dar nu este inversată vertical (în imaginea capului unei persoane apare încă sus față de corpul lui). Cu toate acestea, o oglindă nu schimbă de obicei stânga cu dreapta și nici sus cu jos. O oglindă în mod obișnuit inversează axa înainte/înapoi. Pentru a fi precis, acesta inversează obiectul în direcția perpendiculară pe suprafața oglinzii (normală). Deoarece stânga și dreapta sunt definite în raport cu partea față-spate și partea sus-jos, „schimbarea” față-spate are drept rezultat percepția unei inversări stânga-dreapta în imagine. (Dacă stați lateral într-o oglindă, oglinda inversează stânga cu dreapta, pentru că aceasta este direcția perpendiculară pe oglindă.)

Privind la o imagine proprie cu axa față-spate răsturnată duce la percepția unei imagini cu axa stânga-dreapta schimbată. Când se reflectă în oglindă, mâna dreaptă rămâne direct opusă mâinii drepte reale, dar este percepută ca mâna stângă a imaginii. Atunci când o persoană se uită într-o oglindă, imaginea este de fapt inversată față-spate, ceea ce este un efect similar cu iluzia măștii scobite. Observați că o imagine în oglindă este fundamental diferită de obiect și nu poate fi reprodusă prin simpla rotire a obiectului.

Pentru lucruri care pot fi considerate obiecte bidimensionale (ca textul), inversarea față-spate nu poate explica de obicei inversarea observată. În același mod în care textul pe o bucată de hârtie apare inversat dacă este ținut în sus la o lumină și văzut din spate, textul ținut în fața unei oglinzi va apărea inversat, deoarece observatorul se află în spatele textului. Un alt mod de a înțelege inversările observate în imaginile obiectelor care sunt în mod efectiv bidimensionale este că inversarea stânga-dreapta într-o oglindă se datorează modului în care ființele umane și-au întors corpurile. Pentru a vă întoarce de la vizualizarea laturii obiectului îndreptat spre oglindă pentru a vedea reflexia din oglindă, observatorul trebuie să privească în direcția opusă. Pentru a privi în altă direcție, ființele umane își întorc capul în jurul unei axe verticale. Acest lucru determină o inversare stânga-dreapta în imagine, dar nu o inversare în sus. Dacă o persoană se întoarce prin îndoire și se uită la imaginea oglindă dintre picioarele sale, sus-jos va apărea inversat, dar nu stânga-dreapta. Acest tip de inversare este pur și simplu o schimbare față de observator și nu o schimbare intrinsecă a imaginii în sine, ca și în cazul unui obiect tridimensional.

Oglinzi plane

Oglinda din argint aurit din secolul al XVIII-lea la Musée des Arts décoratifs, Strasbourg
Sursa https://en.wikipedia.org/wiki/File:Johann_Jacob_Kirstein_001.JPG

(Oglinda din argint aurit din secolul al XVIII-lea la Musée des Arts décoratifs, Strasbourg.)

O oglindă plană este o oglindă cu o suprafață plată (plană) reflectorizantă. Pentru razele luminoase care cad pe o oglindă plană, unghiul de reflexie este egal cu unghiul de incidență. Unghiul de incidență este unghiul dintre raza incidentă și suprafața normală (o linie imaginară perpendiculară pe suprafață). Prin urmare, unghiul de reflexie este unghiul dintre raza reflectată și cel normal, iar un fascicul de lumină colimat nu se răspândește după reflectarea de pe o oglindă plană, cu excepția efectelor de difracție.

O oglindă plană face o imagine a obiectelor în fața ei; aceste imagini par să se afle în spatele planului în care se află oglinda. O linie dreaptă trasată dintr-o parte a unui obiect în partea corespunzătoare a imaginii sale face un unghi drept cu, și este divizată de suprafața oglinzii plane. Imaginea formată de o oglindă plană este întotdeauna virtuală (ceea ce înseamnă că razele de lumină nu vin de fapt din imagine), în poziție verticală și de aceeași formă și dimensiune ca și obiectul pe care îl reflectă. O imagine virtuală este o copie a unui obiect format la locul de unde apar razele luminoase. Cu toate acestea, imaginea este o imagine „în oglindă” inversată lateral a obiectului. Dacă o persoană se reflectă într-o oglindă plană, imaginea mâinii drepte pare a fi mâna stângă a imaginii.

Oglinzile plane sunt singurul tip de oglindă pentru care un obiect real produce întotdeauna o imagine care este virtuală, dreaptă și de aceeași dimensiune ca și obiectul. Obiectele virtuale produc imagini reale, totuși. Lungimea focală a unei oglinzi plane este infinit; puterea sa optică este zero.

Preparare

O diagrama a razei pentru o oglindă plană(O diagrama a razei pentru o oglindă plană. Razele de lumină incidentă din obiect creează o imagine în oglindă aparentă pentru observator.)

O oglindă plană este realizată utilizând o suprafață foarte reflectată și lustruită, cum ar fi o suprafață de argint sau aluminiu, într-un proces numit argintare. După argintare, la partea din spate a oglinzii se aplică un strat subțire de oxid de plumb roșu. Suprafața de reflexie reflectă cea mai mare parte a luminii când cade pe ea, atâta timp cât suprafața a rămâne necontaminată prin matuire sau oxidare. Cele mai multe oglinzi plane moderne sunt proiectate cu o bucată subțire de sticlă care protejează și întărește suprafața oglinzii și ajută la prevenirea stricăciunii. Din punct de vedere istoric, oglinzile erau simple bucăți de cupru lustruite, obsidian, alamă sau un metal prețios. De asemenea, există oglinzi din lichid, deoarece elementele galiu și mercur sunt ambele foarte reflexive în starea lor lichidă.

Relația cu oglinzile curbate

Din punct de vedere matematic, o oglindă plană poate fi considerată a fi limita oricărei oglinzi curbe convexe sau convexe, deoarece raza și, prin urmare, lungimea focală devin infinite.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *