Równanie, zachowanie, grafika płaskie

płaskie lustra Składają się z płaskich i wypolerowanych powierzchni, na których odbijane są obiekty. Odbicie, które występuje w lustrze, nazywa się odbiciem doniczkowym, ponieważ fale światła, które się na nią wpływają, są odbijane w tym samym sensie.

Idealnie, idealne lustro nie wchłania żadnego światła i odbija całe padające światło, niezależnie od jego intensywności, przynajmniej w zakresie światła widzialnego.

Lusterka wsteczna samochodowa jest przykładem płaskiego lustra

Przypomnijmy, że światło jest fali elektromagnetycznej o szerokim spektrum długości fali, z których niewielka frakcja jest widoczna dla ludzkiego oka. Ten zakres wynosi od 400 do 700 nanometrów, gdzie nanometr jest równoważny 1 × 10^-9 M.

W praktyce wspólne lustra w łazience są dalekie od doskonałych, chociaż służą one do codziennych celów osobistej aranżacji. Te lustra są wykonane ze szkła, które przylega do warstwy wypolerowanego metalu w tle, która działa jak powierzchnia sztabowa.

Oprócz tego lustra są używane jako część urządzeń optycznych: teleskopy, mikroskopy, polarymetry, lusterka wsteczne dla samochodów, periscopios, a nawet elementów dekoracyjnych.

[TOC]

Obraz obiektu utworzonego w płaskim lustrze

Gdy dwa zestawy promienia wspólnych punktów w obiekcie są odbijane przez płaskie lustro w oku obserwatora, promienie odbijane wydają się pochodzić za lustrem, co określa położenie wirtualnego obrazu.

Obraz obiektu utworzonego w płaskim lustrze charakteryzuje się:

-Będąc wirtualnym, to znaczy jest to obraz, którego nie emanuje żadne światło, jednak oko nie dostrzega różnicy.

-Jest tego samego rozmiaru co obiekt.

-Powstaje w tej samej odległości, za płaszczyzną lustra, którego obiekt jest przed nim.

-Być właściwym obrazem, to znaczy, że jego orientacja jest taka sama jak w przypadku obiektu, ale z symetrią spekulować, Co oznacza, że ​​twój związek jest taki sam między prawą ręką a lewą ręką.

Może ci służyć: mierniki ciśnienia

Ponadto obraz wytworzony przez lustro może służyć jako obiekt dla drugiego lustra, jak zobaczymy później. To jest zasada peryskopu, instrumentu, który służy patrzeniu na przedmioty, które nie są na tej samej wysokości, co oczy obserwatora.

Równanie

Odbicie w płaskich lusterach jest rządzone przez bardzo proste równanie, zwane Prawo refleksji, To jest określone w następujący sposób:

Kąt występowania światła pioruna θ_Siema Jest równy kąta odbicia θ_R.

Oba kąty są zawsze mierzone, biorąc pod uwagę odniesienie normalna na powierzchnię, to znaczy linia prostopadła do płaszczyzny lustra. A ponadto promień padający, promień odbity i normalna linia znajdują się w tej samej płaszczyźnie.

Wyrażenia matematyczne dla płaskiego lustra

W sposób matematyczny jest napisane równanie:

θ_Siema= θ_R

Gdy promienie równoległe wpływają na powierzchnię lustra, są również odbite promienie. Podobnie każde normalne lustro jest równoległe do innej normy.

W rezultacie, jak zobaczymy poniżej, odległość, na której obiekt znajduje się w odniesieniu do powierzchni lustra D_Siema, To samo, do którego obraz jest tworzony po przeciwnej stronie D_albo.

Dlatego:

|D_Siema |. = |D_albo|

Paski wartości bezwzględnej są umieszczane, ponieważ z konwencji odległość wirtualnego obrazu od lustra jest pobierana ujemna, podczas gdy odległość między obiektem a lustrem jest dodatnia.

Zachowanie

Zobaczmy, jak zachowuje się płaskie lustro przed punktualnym źródłem, jako płomień płonącej świecy. Na dolnym rysunku rysowane są dwa promienie, błyskawica 1, która jest skierowana bezpośrednio w kierunku lustra i jest odbijana w tym samym kierunku, a Błyskawica 2, która wpływa ukośnie, z kątem θ_Siema I znajduje odzwierciedlenie z kątem θ_R.

Może ci służyć: Faraday Law: Formuła, jednostki, eksperymenty, ćwiczenia,Tworzenie obrazu rozszerzonego obiektu w płaskim lustrze. Źródło: Bauer, w.

Ponadto Oś optyczna, to jest zdefiniowane jako normalne do płaszczyzny lustrzanej. Ponieważ lustro jest płaskie, można narysować do niego wiele normalnych, w przeciwieństwie do lustra sferycznego, w którym rysowana jest unikalna oś optyczna.

Przedłużając promienie przez nieciągłe uderzenia, widzimy, że przecinają się w punkcie P ', za lustrem.  Od tego momentu na odległość D_albo, Z lustra oko obserwatora interpretuje, że pojawia się obraz płomienia.

Lustro odzwierciedla również resztę świecy, obszerny obiekt o skończonych rozmiarach. Do każdego punktu odpowiada punkcie na obraz H = H ', Wysokość świecy.

W ten sposób obraz ma taką samą wysokość co rzeczywisty obiekt i ta sama orientacja. Można również zauważyć, że obiekt i jego obraz utrzymują identyczny związek, że otwarte dłonie rąk, gdy są widoczne z przodu.

Kombinacje luster

Jak powiedzieliśmy na początku, obraz z lustra może służyć jako obiekt do wytworzenia drugiego obrazu w innym lustrze.

Być obiektem p, którego obraz p₁„Powstaje w lustrze 1. Obiekt P jest również odbity w lustrze 2 i tworzy inny obraz, zwany p₂'.

Dodatkowo p₁„Służy jako obiekt dla lustra 2, aby utworzyć obraz p₃„W punkcie wskazanym na poniższym rysunku.

Połączenie luster. Źródło: Sears, F. Fizyka uniwersytecka.

Także p₂„Może sprawić, że luster 1 może utworzyć jego obraz w tym samym miejscu p₃'. Cóż, ta interesująca zasada jest podstawą tworzenia obrazu w teleskopach refrakcji, na przykład.

Może ci służyć: równanie ciągłości

Periscope

Peryskop jest zwykle używany do obserwowania obiektów na powierzchni wody z zanurzonej pozycji i ogólnie do zobaczenia obiektów na wysokości, która znajduje się nad obserwatorem.

W ten sposób możesz kontemplować wydarzenia nad głowami tłumu. Istnieją również lornetki, które mają możliwość dodania periscopios.

Prosty peryskop składa się z dwóch nachylonych płaskich luster 45º w odniesieniu do pionowego i zmontowanych wewnątrz rurki.

Schemat prostego peryskopu. Źródło: f. Zapata.

Rysunek pokazuje, że światło błyskawicy wpływa na kąt 45º w odniesieniu do górnego lustra, odwracany 90º i skierowany do dolnego lustra, ponownie odwrócone 90º, aby dotrzeć do oka obserwatora.

Wykresy

Wykresy składają się z układu promienia, aby pokazać tworzenie obrazów. Czy to konkretne, czy rozległe obiekty, aby zlokalizować obraz w lustrze, wystarczy narysować dwa promienie, które pochodzą z danego punktu.

Na górnej figurze rysowane są dwa promienie, aby określić miejsce, w którym powstaje obraz płomienia, taki, który prostopadle wpływa na lustro, a drugi pod kątem. Oba są zgodne z prawem refleksji. Następnie odpowiednie odbicia zostały rozszerzone, a punkt, w którym się łączą, odpowiada punkcie, w którym obraz jest tworzony.

Bibliografia

1. Bauer, w. 2011. Fizyka inżynierii i nauki. Tom 1. MC Graw Hill.
2. Giambattista, a. 2010. Fizyka. 2. Wyd. McGraw Hill.
3. Knight, r.  2017. Fizyka dla naukowców i inżynierii: podejście strategiczne.  osoba.
4. Rex, a. 2011. Podstawy fizyki. osoba.
5. Sears, Zemansky. 2016. Fizyka uniwersytecka z nowoczesną fizyką. 14. Wyd. Głośność 2.