Il specchi piatti Sono costituiti da superfici piatte e levigate su cui si riflettono gli oggetti. La riflessione che si verifica nello specchio è chiamata riflessione speculare, poiché le onde luminose che cadono su di esso vengono riflesse nella stessa direzione.
Idealmente, uno specchio perfetto non assorbe la luce e riflette tutta la luce incidente, indipendentemente dalla sua intensità, almeno nel campo della luce visibile.
Ricorda che la luce è un'onda elettromagnetica con un ampio spettro di lunghezze d'onda, di cui una piccola frazione è visibile all'occhio umano. Questo intervallo è compreso tra 400 e 700 nanometri, dove un nanometro equivale a 1 × 10-9 m.
In pratica, gli specchi da bagno comuni sono tutt'altro che perfetti, anche se servono a scopi di cura quotidiana. Questi specchi sono realizzati in vetro, al quale aderisce sul fondo uno strato di metallo lucido, che funge da superficie a specchio..
Oltre a questo, gli specchi sono utilizzati come parte di dispositivi ottici: telescopi, microscopi, polarimetri, specchietti retrovisori per auto, periscopi e persino elementi decorativi.
Indice articolo
L'immagine di un oggetto che si forma nello specchio piano è caratterizzata da:
-Essendo virtuale, cioè, è un'immagine da cui non emana luce, tuttavia l'occhio non percepisce la differenza.
-Ha le stesse dimensioni dell'oggetto.
-Si forma alla stessa distanza, dietro il piano dello specchio, che l'oggetto si trova di fronte ad esso.
-Sii un'immagine retta, cioè il suo orientamento è lo stesso di quello dell'oggetto, ma con simmetria ipotizzare, il che significa che la loro relazione è la stessa tra la mano destra e la mano sinistra.
Inoltre, l'immagine prodotta dallo specchio può fungere da oggetto per un secondo specchio, come vedremo in seguito. Questo è il principio del periscopio, uno strumento utilizzato per guardare oggetti che non sono alla stessa altezza degli occhi dell'osservatore.
La riflessione negli specchi piani è governata da un'equazione molto semplice, chiamata legge di riflessione, che si afferma come segue:
L'angolo di incidenza di un raggio di luce θio è uguale all'angolo di riflessione θr.
Entrambi gli angoli vengono sempre misurati prendendo come riferimento il normale alla superficie, cioè la linea perpendicolare al piano dello specchio. Inoltre, il raggio incidente, il raggio riflesso e la linea normale si trovano sullo stesso piano..
In forma matematica l'equazione è scritta:
θio= θr
Quando i raggi paralleli colpiscono la superficie dello specchio, lo sono anche i raggi riflessi. Allo stesso modo, qualsiasi normale allo specchio è parallela a un'altra normale.
Di conseguenza, come vedremo in seguito, la distanza alla quale si trova l'oggetto rispetto alla superficie dello specchio dio, è uguale all'immagine sul lato opposto do.
Perciò:
|dio | = |do|
Vengono posizionate le barre del valore assoluto, poiché per convenzione la distanza dell'immagine virtuale dallo specchio è presa negativa, mentre la distanza tra l'oggetto e lo specchio è positiva.
Vediamo come si comporta lo specchio piatto davanti a una sorgente puntiforme, come la fiamma di una candela accesa. Nella figura sotto sono disegnati due raggi, il raggio 1 che è diretto direttamente verso lo specchio e viene riflesso nella stessa direzione, e il raggio 2, che è obliquo incidente, con angolo θio e si riflette con l'angolo θr.
Inoltre, il asse ottico, che è definita come una normale al piano dello specchio. Poiché lo specchio è piatto, possono essere disegnate molte normali, a differenza dello specchio sferico, in cui è disegnato un unico asse ottico..
Estendendo i raggi per mezzo di linee discontinue, vediamo che si intersecano nel punto P ', dietro lo specchio. Da quel punto, a distanza do, dallo specchio, l'occhio dell'osservatore interpreta da cui proviene l'immagine della fiamma.
Lo specchio riflette anche il resto della candela, un grande oggetto di dimensioni finite. Ad ogni punto di essa corrisponde un punto nell'immagine, essendo così determinati due triangoli rettangoli congruenti, la cui altezza comune è h = h ', l'altezza della vela.
In questo modo, l'immagine ha la stessa altezza dell'oggetto reale e lo stesso orientamento. E si può anche vedere che l'oggetto e la sua immagine sono nella stessa relazione dei palmi aperti delle mani se visti di fronte.
Come abbiamo detto all'inizio, un'immagine da uno specchio può servire come oggetto per produrre una seconda immagine in un altro specchio..
Sia l'oggetto P, la cui immagine P1'è formato nello specchio 1. L'oggetto P si riflette anche nello specchio 2 e forma un'altra immagine, chiamata PDue'.
Inoltre P1'serve come oggetto affinché lo specchio 2 formi un'immagine P3'nel punto indicato nella figura seguente.
Anche pDue'può agire come un oggetto in modo che lo specchio 1 formi la sua immagine nello stesso punto di P3'. Ebbene, questo interessante principio è il fondamento dell'imaging nei telescopi rifrattivi, per esempio.
Il periscopio è spesso utilizzato per osservare oggetti sulla superficie dell'acqua da una posizione sommersa e generalmente per vedere oggetti che si trovano ad un'altezza che è al di sopra dell'osservatore.
In questo modo gli eventi possono essere visualizzati sopra le teste di una folla. Esistono anche binocoli che hanno la possibilità di aggiungere periscopi..
Un semplice periscopio è costituito da due specchi piani inclinati di 45 ° rispetto alla verticale e assemblati all'interno di un tubo..
Nella figura si osserva che il fascio luminoso cade di un angolo di 45º rispetto allo specchio superiore, essendo deviato di 90º e diretto verso lo specchio inferiore, essendo deviato nuovamente di 90º per raggiungere l'occhio dell'osservatore.
I grafici sono costituiti da ray tracing per mostrare la formazione delle immagini. Che siano oggetti puntiformi o di grandi dimensioni, per localizzare l'immagine nello specchio, è sufficiente tracciare due raggi che si originano dal punto in questione.
Nella figura sopra, vengono disegnati due raggi per determinare il luogo in cui si forma l'immagine della fiamma, uno che cade perpendicolare allo specchio e l'altro ad angolo. Entrambi soddisfano la legge della riflessione. Quindi le rispettive riflessioni sono state prolungate e il punto in cui si incontrano corrisponde al punto in cui si forma l'immagine.
Nessun utente ha ancora commentato questo articolo.