Tunnet varmasti litteät peilit 🙂 Ennen kouluun menoa vietit luultavasti melko kauan tuijottaen heijastustasi peilistä ja tarkistaen, ovatko kasvosi edelleen komeat tai kauniit 😀 Peilit ovat yksinkertainen optinen työkalu , jota käytämme usein joka päivä.
Määritelmä tasopeilistä
Arkielämässä tasopeilejä kutsutaan usein peiliksi. Kun joku sanoo "peili", hän yleensä tarkoittaa tasopeiliä. Fysiikassa niitä tulisi kutsua tasopeileiksi erottaakseen ne kaarevista peileistä ( koverat ja kuperat peilit ).
Tasopeili on peili, jossa on tasainen pinta, josta toinen on päällystetty heijastavalla metallilla, niin että tasainen peilipinta voi heijastaa yli 95 prosenttia siihen osuvasta valosta. Jos suuntaat taskulampun peilipintaan, peili heijastaa taskulampun valoa, jolloin silmäsi häikäisyvät, jos heijastuva taskulampun valo osuu silmiisi. Kääntäen, jos seisot peilipinnan edessä päivällä, kasvosi heijastavat auringonvaloa peilipinnalle ja samaan aikaan peili heijastaa valoa takaisin sinuun. Jos seisot peilipinnan edessä yöllä, kasvosi heijastavat sähkölampun valoa peilipinnalle ja samaan aikaan peili heijastaa sähkölampun valoa takaisin sinuun.
Miksi kasvosi näkyvät peilissä ja miten tämä kuva muodostuu?
Tarkastellaan esimerkkiä peilin muodostamasta kuvan kohteesta, kuten oikealla olevassa kuvassa näkyy. Esine (vihreä) on peilin pinnan edessä. Esine heijastaa paljon valoa. valonsäde kohti peilipintaa, vaan ne kuvataan vain kahtena kapeana valonsäteenä tai kahtena säteenä. Peilipintaan osuvat kaksi sädettä heijastuvat peilipinnasta, missä valon heijastumisen laki koskee kahden säteen heijastumista. Valo tulee 1 kohtisuorassa tai muodostaa 90 asteen kulmano normaaliviivan kanssa (normaaliviiva = kuvitteellinen viiva, joka on kohtisuorassa peilipintaan nähden, jonka läpi valo kulkee) siis valon heijastumislain mukaisesti, heijastunut säde 1 myös kohtisuorassa tai muodostaen 90 asteen kulmano peilipinnan kanssa. Valo tulee 2 muodostaen 30 asteen kulmano kanssa normaali viiva Siksi valon heijastumislain mukaan heijastunut säde 2 muodostaa myös 30 asteen kulmano normaaleilla viivoilla.
P:stä peiliin tuleva valo ei läpäise peiliä, vaan heijastuu. Kun valo heijastuu peilistä, heijastuneen valon suunta näyttää tulevan P':stä. Jos esine korvataan taskulampulla, myös taskulampun lähettämä valo heijastuu peilistä. Tarkkailijan silmä, joka näkee vain taskulampun heijastuksen eikä tiedä, että valo on heijastunutta valoa, näkee sen ikään kuin taskulampun valo tulisi P':stä. Kuvassa oleva katkoviiva edustaa valon "reittiä" peilin takana ja P' on esineen kuva. Koska valo ei todellisuudessa läpäise tasopeiliä tai kulje peilin takaa, P':n kuva on virtuaalikuva eli pseudokuva . Jos asetat valkokankaan pisteeseen P, esineen kuvaa ei näy näytöllä.
Ongelmaesimerkki
1. Katso kuvaa!
Esine asetetaan 4 cm päähän tasopeilistä, jolloin kuvan korkeus ja etäisyys peilistä ovat vastaavasti...
A. 1 cm ja 4 cm
B. 4 cm ja 1 cm
C. 3 cm ja 5 cm
D. 4 cm ja 4 cm
Keskustelu
Litteässä peilissä kuvan korkeus = kohteen korkeus ja kuvan etäisyys = kohteen etäisyys.
Jos kappaleen korkeus = 1 cm, niin varjon korkeus = 1 cm.
Jos kohteen etäisyys = 4 cm, niin kuvan etäisyys = 4 cm.
Kuvan korkeus ja etäisyys tasopeilistä ovat siis 1 cm ja 4 cm.
Oikea vastaus on A.
2. Litteän peilin muodostaman kuvan luonne on...
A. pystyssä, saman kokoinen
B. pystyssä, alennettu
C. pystyssä, suurennettu
D. ylösalaisin, suurennettu
Keskustelu
Tasopeilejä käytetään yleisesti heijastukseen. Tasopeilin muodostama kuva on pystysuora ja saman kokoinen.
Oikea vastaus on A.
