Σίγουρα είστε εξοικειωμένοι με τους επίπεδους καθρέφτες 🙂 Πριν πάτε στο σχολείο, πιθανότατα περάσατε αρκετή ώρα κοιτάζοντας την αντανάκλασή σας στον καθρέφτη, ελέγχοντας αν το πρόσωπό σας ήταν ακόμα όμορφο ή όμορφο 😀 Οι καθρέφτες είναι ένα απλό οπτικό εργαλείο που χρησιμοποιούμε συχνά κάθε μέρα.
Ορισμός ενός επίπεδου κατόπτρου
Στην καθημερινή ζωή, τα επίπεδα κάτοπτρα ονομάζονται συχνά καθρέφτες. Όταν κάποιος λέει «καθρέφτης», συνήθως εννοεί επίπεδο κάτοπτρο. Στη φυσική, θα πρέπει να τα ονομάζουμε επίπεδα κάτοπτρα για να τα διακρίνουμε από τα καμπύλα κάτοπτρα ( κοίλα και κυρτά κάτοπτρα ).
Ένας επίπεδος καθρέφτης είναι ένας καθρέφτης που έχει μια επίπεδη επιφάνεια, όπου η μία από τις επιφάνειες είναι επικαλυμμένη με ένα ανακλαστικό μέταλλο, έτσι ώστε η επίπεδη επιφάνεια του καθρέφτη να μπορεί να αντανακλά περισσότερο από το 95 τοις εκατό του φωτός που την χτυπά. Αν ρίξετε έναν φακό στην επιφάνεια του καθρέφτη, ο καθρέφτης αντανακλά το φως του φακού, έτσι ώστε τα μάτια σας να θαμπώνονται αν το ανακλώμενο φως του φακού χτυπήσει τα μάτια σας. Αντίθετα, αν στέκεστε μπροστά από μια επιφάνεια καθρέφτη κατά τη διάρκεια της ημέρας, το πρόσωπό σας αντανακλά το ηλιακό φως στην επιφάνεια του καθρέφτη και ταυτόχρονα, ο καθρέφτης αντανακλά το φως πίσω σε εσάς. Αν στέκεστε μπροστά από μια επιφάνεια καθρέφτη τη νύχτα, το πρόσωπό σας αντανακλά το φως από μια ηλεκτρική λάμπα στην επιφάνεια του καθρέφτη και ταυτόχρονα, ο καθρέφτης αντανακλά το φως από μια ηλεκτρική λάμπα πίσω σε εσάς.
Γιατί εμφανίζεται το πρόσωπό σας στον καθρέφτη και πώς σχηματίζεται αυτή η εικόνα;
Σκιά
Παρατηρήστε ένα παράδειγμα σχηματισμού ενός ειδώλου ενός αντικειμένου από έναν καθρέφτη, όπως φαίνεται στην εικόνα στα δεξιά. Το αντικείμενο (πράσινο) βρίσκεται μπροστά από την επιφάνεια του καθρέφτη. Το αντικείμενο αντανακλά πολύ φως. δέσμη φωτός προς την επιφάνεια του καθρέφτη, αλλά απεικονίζονται μόνο ως δύο στενές δέσμες φωτός ή δύο ακτίνες. Οι δύο ακτίνες που χτυπούν την επιφάνεια του καθρέφτη ανακλώνται από την επιφάνεια του καθρέφτη, όπου νόμος της ανάκλασης του φωτός ισχύει για την ανάκλαση των δύο ακτίνων. Το φως έρχεται 1 κάθετο ή σχηματίζοντας γωνία 90 μοιρώνo με την κάθετη γραμμή (κάθετη γραμμή = νοητή γραμμή κάθετη στην επιφάνεια του κατόπτρου από την οποία διέρχεται το φως) επομένως σύμφωνα με τον νόμο της ανάκλασης του φωτός, ανακλώμενη ακτίνα 1 επίσης κάθετο ή σχηματίζοντας γωνία 90 μοιρώνo με επιφάνεια καθρέφτη. Το φως έρχεται 2 σχηματίζοντας γωνία 30 μοιρώνo dengan κανονική γραμμή Επομένως, σύμφωνα με τον νόμο της ανάκλασης του φωτός, η ανακλώμενη ακτίνα 2 σχηματίζει επίσης γωνία 30°o με κανονικές γραμμές.
Το φως που προέρχεται από το P προς τον καθρέφτη δεν διαπερνά τον καθρέφτη, αλλά ανακλάται. Όταν το φως ανακλάται από τον καθρέφτη, η κατεύθυνση του ανακλώμενου φωτός φαίνεται να προέρχεται από το P'. Εάν το αντικείμενο αντικατασταθεί από έναν φακό, το φως που εκπέμπεται από τον φακό ανακλάται επίσης από τον καθρέφτη. Το μάτι του παρατηρητή, το οποίο βλέπει μόνο την αντανάκλαση του φακού και δεν γνωρίζει ότι το φως είναι ανακλώμενο φως, το βλέπει σαν το φως του φακού να προέρχεται από το P'. Η διακεκομμένη γραμμή στην εικόνα αντιπροσωπεύει τη «διαδρομή» του φωτός πίσω από τον καθρέφτη και το P' είναι η εικόνα του αντικειμένου. Επειδή το φως δεν διαπερνά στην πραγματικότητα τον επίπεδο καθρέφτη ή δεν περνάει πίσω από τον καθρέφτη, η εικόνα του P' είναι μια εικονική εικόνα ή μια ψευδοεικόνα . Εάν τοποθετήσετε μια οθόνη στο σημείο P, δεν θα εμφανιστεί καμία εικόνα του αντικειμένου στην οθόνη.
Παράδειγμα προβλημάτων
1. Κοιτάξτε την εικόνα!
Ένα αντικείμενο τοποθετείται 4 cm μπροστά από έναν επίπεδο καθρέφτη, τότε το ύψος του ειδώλου και η απόσταση του ειδώλου από τον καθρέφτη είναι αντίστοιχα...
Α. 1 cm και 4 cm
Β. 4 cm και 1 cm
Γ. 3 cm και 5 cm
Δ. 4 εκ. και 4 εκ.
Συζήτηση
Σε έναν επίπεδο καθρέφτη, το ύψος του ειδώλου = το ύψος του αντικειμένου και η απόσταση του ειδώλου = η απόσταση του αντικειμένου.
Αν το ύψος του αντικειμένου = 1 cm, τότε το ύψος της σκιάς = 1 cm.
Αν η απόσταση από το αντικείμενο είναι 4 cm, τότε η απόσταση από την εικόνα είναι 4 cm.
Έτσι, το ύψος του ειδώλου και η απόσταση του ειδώλου από τον επίπεδο καθρέφτη είναι 1 cm και 4 cm αντίστοιχα.
Η σωστή απάντηση είναι το Α.
2. Η φύση του ειδώλου που σχηματίζεται από έναν επίπεδο καθρέφτη είναι...
Α. όρθιο, ίδιο μέγεθος
Β. όρθιο, μειωμένο
Γ. όρθιο, διευρυμένο
Δ. ανεστραμμένο, διευρυμένο
Συζήτηση
Οι επίπεδοι καθρέφτες χρησιμοποιούνται συνήθως για ανάκλαση. Το είδωλο που σχηματίζεται από έναν επίπεδο καθρέφτη είναι όρθιο και ίδιου μεγέθους.
Η σωστή απάντηση είναι το Α.
