Почему мы видим отражение в зеркале

Скорее всего, сегодня уже нет ни одного дома, где бы не было зеркала. Оно так прочно вошло в нашу жизнь, что без него человеку трудно обойтись. Что же собой представляет этот предмет, каким образом отражает изображение? А если поставить два зеркала друг напротив друга? Этот удивительный предмет стал центральным во многих сказках. Про него существует достаточное количество примет.

А что говорит о зеркале наука?

Немного истории

Современные зеркала в большинстве своём – это стекло с напылением. В качестве покрытия тонкий металлический слой наносят на обратную сторону стекла. Буквально тысячу лет назад зеркала представляли собой тщательно отполированные медные или бронзовые диски. Но позволить себе зеркало мог не каждый. Оно стоило больших денег.

Поэтому бедные люди вынуждены были рассматривать свое отражение в воде. А зеркала, которые показывают человека в полный рост – это вообще относительно молодое изобретение. Ему приблизительно 400 лет.

Зеркало людей удивляло тем более, когда они могли увидеть отражение зеркала в зеркале – это вообще казалось им чем-то магическим. Ведь изображение – это не истина, а некое её отражение, своего рода иллюзия. Получается, мы одновременно можем видеть истину и иллюзию. Неудивительно, что люди приписывали этому предмету много магических свойств и даже побаивались его.

Отражение света, законы отражения, плоские зеркала. 8 класс.

Самые первые зеркала делали из платины (удивительно, но когда-то этот металл совсем не ценили), золота или олова. Учёные обнаружили зеркала, сделанные ещё в бронзовую эпоху. Но то зеркало, которое мы сегодня можем видеть, начало свою историю после того, как в Европе смогли освоить технологию выдувания стекла.

Научный взгляд

С точки зрения науки физики, отражение зеркала в зеркале – это умноженный эффект того же самого отражения. Чем больше таких зеркал, установленных друг напротив друга, тем большая иллюзия наполненности одним и тем же изображением возникает. Такой эффект часто используют в аттракционах для развлечения. К примеру, в парке диснеевском есть, так называемый бесконечный зал. Там два зеркала установили друг напротив друга, и повторили ещё такой эффект множество раз.

Полученное отражение зеркала в зеркале, помноженное на относительно бесконечное число раз, стало одним из самых популярных среди аттракционов. Такие аттракционы давно вошли в развлекательную индустрию. Ещё в начале XX века в Париже на международной выставке появился аттракцион под названием «Дворец иллюзий». Он пользовался огромной популярностью.

Принцип его создания — отражение зеркал в зеркалах, установленных в ряд, величиной в полный человеческий рост, в огромном павильоне. У людей складывалось впечатление, будто они находятся в огромной толпе.

Закон отражения

Принцип действия любого зеркала основан на законе распространения и отражения в пространстве световых лучей. Этот закон — главный в оптике: угол падения будет таким же (равным) углу отражения. Это — как падающий мячик. Если его бросить вертикально вниз по направлению к полу, он отскочит также вертикально вверх. Если его бросить под углом – он отскочит под углом, равным углу падения.

Что не так с ЗЕРКАЛОМ?

Лучи света от поверхности отражаются аналогично. При этом, чем ровнее и глаже эта поверхность, тем идеальней работает этот закон. По такому закону работает отражение в плоском зеркале, и чем поверхность его идеальней, тем и отражение качественней.

А вот если мы имеем дело с матовыми поверхностями или с шероховатыми, то лучи рассеиваются хаотично.

Зеркала могут отражать свет. То, что мы видим, все отражённые объекты, – это благодаря лучам, которые аналогичны солнечным. Если нет света, то в зеркале ничего не видно. При падении на предмет или на любое живое существо световых лучей, они отражаются и переносят с собой информацию об объекте. Таким образом, отражение человека в зеркале – это сформированное на сетчатке его глаза и переданное в мозг представление об объекте со всеми его характеристиками 9цвет, размер, удаленность и др.).

Виды зеркальных поверхностей

Зеркала бывают плоские и сферические, которые, в свою очередь, могут быть вогнутыми и выпуклыми. Сегодня есть уже умные зеркала: своеобразный медианоситель, предназначенный для демонстрации целевой аудитории. Принцип его работы следующий: при приближении человека зеркало как будто оживает и начинает показывать видео. Причём это видео выбрано неслучайно.

В зеркало вмонтирована система, распознающая и обрабатывающая полученное изображение человека. Она быстро определяет его пол, возраст, эмоциональное настроение. Таким образом, система в зеркале подбирает демонстрационный ролик, потенциально способный заинтересовать человека. Это работает в 85 случаях из 100! Но учёные не останавливаются на этом и хотят достичь точности в 98%.

Сферические зеркальные поверхности

На чём основана работа сферического зеркала, или, как ещё называют, кривого, — зеркала с выпуклыми и вогнутыми поверхностями? От обычных такие зеркала отличаются тем, что искривляют изображение. Выпуклые зеркальные поверхности дают возможность видеть большее количество объектов, чем плоские. Но при этом все эти объекты кажутся меньшими по размерам.

Такие зеркала устанавливают в автомобилях. Тогда водитель имеет возможность видеть изображение и слева, и справа.

Вогнутое кривое зеркало фокусирует полученное изображение. В таком случае можно разглядеть отражаемый объект максимально подробно. Простой пример: эти зеркала часто используют при бритье и в медицине. Изображение предмета в таких зеркалах собирается из изображений множества разных и отдельных точек этого объекта.

Для построения изображения какого-либо объекта в вогнутом зеркале достаточно будет построить изображение его крайних двух точек. Изображения остальных точек будут располагаться между ними.

Полупрозрачность

Есть ещё один вид зеркал, у которых полупрозрачные поверхности. Они так устроены, что одна сторона — как обыкновенное зеркало, а другая наполовину прозрачна. С этой, прозрачной стороны, можно наблюдать вид за зеркалом, а с обычной ничего не видно, кроме отражения. Такие зеркала часто можно увидеть в криминальных фильмах, когда полицейские ведут следствие и допрашивают подозреваемого, а с другой стороны за ним наблюдают или приводят свидетелей для опознания, но так, чтобы их не было видно.

Миф о бесконечности

Существует поверье, что, создав зеркальный коридор, можно достичь бесконечности светового луча в зеркалах. Суеверные люди, верящие в гадания, часто используют этот ритуал. Но наука давно доказала, что это невозможно. Интересно, что отражение света от зеркала никогда не бывает полным, на 100 %. Для этого необходима идеальная, гладкая на все 100% поверхность.

А она может быть таковой приблизительно на 98-99%. Всегда имеют место какие-то погрешности. Поэтому девушки, гадающие в таких зеркальных коридорах при свечах, рискуют, самое большее, просто войти в некое психологическое состояние, которое может отрицательно отразиться на них.

Если поставить два зеркала напротив друг друга, а между ними зажечь свечу, то будут видны множество огоньков, выстроенных в один ряд. Вопрос: сколько огоньков можно насчитать? На первый взгляд это бесконечное количество. Ведь, кажется, нет и конца этому ряду.

Но если провести определённые математические расчеты, то мы увидим, что даже при зеркалах, имеющих 99% отражения, приблизительно через 70 циклов свет станет в два раза слабее. После 140 отражений он ослабнет ещё в два раза. С каждым разом лучи света тускнеют и меняют цвет. Таким образом, настанет момент, когда свет вовсе погаснет.

Так всё-таки бесконечность возможна?

Бесконечное отражение луча от зеркала возможно лишь при абсолютно идеальных зеркалах, поставленных строго параллельно. Но можно ли достичь такой абсолютности, когда ничто в материальном мире не бывает абсолютным и идеальным? Если это и возможно, то только с точки зрения религиозного сознания, где абсолютное совершенство – это Бог, Творец всего вездесущего.

По причине отсутствия идеальной поверхности зеркал и идеальной параллельности их друг другу ряд отражений подвергнется изгибу, и изображение исчезнет, как будто за углом. Если учесть ещё и то, что человек, смотрящий на это отражение, когда зеркал два, а он между ними — еще и свеча, тоже не будет стоять строго параллельно, то видимый ряд свечей исчезнет за рамкой зеркала довольно-таки быстро.

Многократное отражение

В школе ученики учатся строить изображения объекта, используя законы отражения. По закону отражения света в зеркале, предмет и его зеркальное изображение симметричны. Изучая построение изображений с использованием системы двух и более зеркал, школьники получают в результате эффект многократного отражения.

Если к одиночному плоскому зеркалу добавить второе расположенное под прямым углом к первому, то появятся не два отражения в зеркале, а три (обозначают их обычно S1, S2 и S3). Срабатывает правило: изображение, которое возникает в одном зеркале, отражается во втором, затем это первое отражается в другом, и снова. Новое, S2, отразится в первом, создав третье изображение. Все отражения будут совпадать.

Симметрия

Возникает вопрос: почему в зеркале отражения симметричны? Ответ даёт геометрическая наука, причём в тесной связи с психологией. То, что для нас является низом и верхом, для зеркала меняется местами. Зеркало как бы выворачивает наизнанку то, что находится перед ним. Но удивительно, что в итоге пол, стены, потолок и всё остальное в отражении выглядят так же, как и в реальности.

Как воспринимает отражение в зеркале человек?

Человек видит благодаря свету. Его кванты (фотоны) имеют свойства волны и частицы. Исходя из теории о первичных и вторичных источниках света, фотоны луча света, падая на непрозрачный объект, поглощаются атомами на его поверхности. Возбужденные атомы сразу возвращают энергию, которую поглотили. Вторичные фотоны излучаются равномерно во все стороны.

Шероховатая и матовая поверхности дают диффузное отражение.

Если это поверхность зеркала (или ему подобная), то излучающие свет частицы упорядочены, свет проявляет волновые характеристики. Вторичные волны компенсируются во всех направлениях, помимо того что они подчинёны закону, согласно которому угол падения равен углу отражения.

Фотоны как бы упруго отпрыгивают от зеркала. Их траектории начинаются от предметов, как будто расположенных позади него. Именно их и видит человеческий глаз, смотря в зеркало. Мир за зеркалом отличен от реального. Чтобы прочитать там текст, нужно начинать справа налево, а стрелки часов идут в обратную сторону.

Двойник в зеркале поднимает левую руку, когда человек, стоящий перед зеркалом, – правую.

Отражения в зеркале будут разными для людей, одновременно смотрящих в него, но находящихся на разных расстояниях и в разных положениях.

Самыми лучшими зеркалами в древности считались те, что сделаны из отполированного тщательно серебра. Сегодня слой металла наносится с обратной стороны стекла. Его защищают от повреждения несколькими слоями из краски. Вместо серебра для экономии, часто наносят слой алюминия (коэффициент отражения — приблизительно 90%). Глаза человека разницы между серебряным покрытием и алюминиевым практически не замечает.

Источник: fb.ru

Спросите Итана: почему в зеркалах лево и право меняются местами, а низ и верх – нет?

Когда вы смотрите в зеркало на свою правую руку, она кажется левой. Все надписи меняют направление, как и движение вращающегося объекта. Движение по часовой стрелке превращается в движение против часовой, и наоборот. Кажется, что право и лево поменялись местами, а верх и низ – нет. Однако истинная причина происходящего в другом.

Смотрясь в зеркало, вы замечаете, что там всё перевёрнуто. Когда вы поднимаете левую руку, ваше отражение поднимает правую. Если вы подмигиваете правым глазом, отражение подмигивает левым. Написав что-либо на листке бумаги и подняв его вверх, вы увидите, что ваше отражение держит такой же листок, только с надписью, написанной задом наперёд – включая и отдельные буквы.

Кажется, что у всех изображений в зеркале меняются лево и право, но при этом почему-то верх и низ не меняются. Ваше отражение стоит ногами на земле, потолок находится наверху, а буквы на листочке не переворачиваются. Почему? Об этом спрашивает наш читатель:

Известно, что в зеркалах меняются право и лево. Но почему там не меняются верх и низ? Изменилось бы наше восприятие зеркал, если бы мы жили в нулевой гравитации? А если бы мы были морскими звёздами с пятью осями симметрии?

Будь вы морской звездой, насекомым, медузой, длиннохвостым попугаем или человеком, будь вы в космосе, на Земле или в любом другом месте Вселенной — вы увидите то же самое. Кажется, что в зеркалах право и лево меняются а верх и низ – нет. И вот почему.

У отражения текста порядок и написание букв меняются на противоположные. Если текст читается и в реальности, и в зеркале, он называется амбиграммой.

Первое, что вам нужно понять – это то, что в нашем окружении нет ничего уникального. Нет ничего примечательного, с точки зрения зеркал и отражений, в человеческих глазах, планете Земля, ориентации, связанной с гравитацией или природой света – ничего, что влияло бы на результат.

Мы можем выключить гравитацию, повернуться на любой угол вокруг любой оси, добавить себе глаз и других органов чувств или переставить все окружающие объекты в любом порядке. Но, несмотря на всё это, верх останется вверху, низ – внизу, а лево и право в зеркале будто бы поменяются местами.

Одним из лучших примеров этого будет рассмотреть отражения вращающихся вокруг своей оси мячей. Один будет вращаться вокруг вертикальной оси, как баскетбольный мяч на пальце ловкого спортсмена, а другой – вокруг горизонтальной.

Хаммер Харрисон из команды «Гарлем Глобетроттерс» вращает баскетбольный мяч на клешне омара. По смазыванию изображения видно, что мяч вращается по часовой стрелке, если смотреть сверху. Однако в зеркале его изображение вращалось бы против часовой.

Вращать мяч вокруг вертикальной оси можно по часовой и против часовой стрелки – это можно контролировать, смотря на него сверху. Если шар вращается по часовой, его передняя часть перейдёт сначала направо, потом окажется сзади, потом слева, и снова спереди.

Это направление можно обозначить, если на левой руке поднять большой палец вверх. Можно заметить, что остальные пальцы закручиваются по часовой стрелке, если смотреть сверху.

Если мы посмотрим на отражение такого мяча – и вашей левой руки – мы увидим, что при взгляде сверху шар вращается против часовой стрелки. Ближайшая к вам часть отражения мяча переместится в правую от вас сторону, затем назад, уходя от вас, затем влево, и вновь приблизится к вам, переместившись в центр. Такое движение против часовой стрелки можно обозначить правой рукой с большим пальцем, направленным вверх. И вновь зеркало, кажется, поменяло местами право и лево, не меняя верх и низ.

Вращающийся горизонтально мяч и его отражение. Текст на мяче отражён зеркально, а направление вращения изменено на обратное.

Что если мы будем вращать мяч вокруг горизонтальной оси? Как поведёт себя его отражение?

Представьте, что вы держите мяч перед собой между двумя указательными пальцами. Выберем направление вращения: пусть он движется вверх и по направлению от вас. Ближайшая к вам точка мяча будет двигаться вверх, от вас, потом вниз, по направлению к середине, затем снизу будет двигаться к вам, и перейдя на середину, окажется ближе всего к вам, вернувшись в первоначальную позицию.

Что будет видно в зеркале? Отражение мяча будет вращаться в противоположную сторону.

Если женщина на фото встанет, мяч будет вращаться против часовой стрелки. Однако в отражении мяч будет вращаться по часовой стрелке.

Этот пример удивляет большинство людей. Он, очевидно, симметричен относительно вертикальной оси – если провести линию ровно через центр мяча, очевидно, что ваши части слева и справа будут симметричными. То же верно и для вашего отражения: левая и правая часть остаются симметричными.

Конечно, зеркало всё равно меняет лево и право. Правая рука вашего отражения соответствует вашей левой, и наоборот. С точки зрения вашего отражения мяч вращается точно так же, как и с вашей точки зрения – вверх и по направлению от вас, затем вниз и от вас, затем вниз и к вам, затем вверх и к вам.

Однако с точки зрения вашего отражения ваш мяч вращается в другую сторону, нежели мяч в отражении. Зеркало, кажется, меняет направление вращения мяча.

Если мяч вращается вокруг горизонтальной оси, его отражение тоже будет вращаться. Однако вне зависимости от перспективы что-то поменяется местами у объекта и его отражения – дальше поменяется на ближе, а движение к вам – на движение от вас.

В этом примере содержится очень хорошая подсказка к тому, что происходит с отражениями. Представим, что наш вращающийся вокруг горизонтальной оси мяч прозрачен. Давайте возьмём одну точку на его экваторе, отметив её воображаемым маркером, и будем отслеживать её движение.

С точки зрения реальности будем отслеживать местоположение точки и её отражения. С того момента, как реальная точка окажется ближе всего к нам, будет происходить следующее:

• Реальная точка начинает движение ближе всего к нам и дальше всего от зеркала, а отражение точки – дальше всего от нас.
• Реальная точка двигается вверх и дальше от нас, но ближе к зеркалу, а отражение точки – вверх и ближе к нам.
• Достигнув максимальной высоты, реальная точка начнёт опускаться, и дойдёт до ближайшего местоположения к зеркалу, но при этом самого дальнего от нас. Отражение точки одновременно будет опускаться и дойдёт до ближайшего к нам местоположения.
• Затем реальная точка начнёт опускаться и двигаться ближе к нам, дальше от зеркала. Отражение точки будет опускаться и двигаться от нас.
• Реальная точка, достигнув минимальной высоты, снова начнёт подниматься, а её отражение будет подниматься, удаляясь от нас, также вернувшись в изначальное положение.

Мезон, составная частица, вращается вокруг своей оси перед распадом. После распада мезон испускает электроны вдоль определённой оси и в определённом направлении. Определённые мезоны правосторонние – если согнуть пальцы правой руки в направлении, в котором крутится мезон, электрон, скорее всего, будет испущен в направлении, которое показывает большой палец.

В данном примере, как вы видите, лево и право не играют никакой роли. Мы следим за точкой, движущейся вверх и вниз, а также вперёд и назад. Когда реальная точка движется вверх, её отражение тоже движется вверх. Когда реальная точка движется вниз, её отражение движется вниз. Верх и низ местами не меняются.

Однако лево и право тоже не меняются!

Проведя эксперимент со стеклянным шаром с нарисованной точкой, вращающимся вокруг вертикальной оси, вы заметите, что:

• когда точка движется влево, её отражение движется влево,
• когда точка движется обратно к центру, её отражение движется обратно к центру,
• когда точка движется вправо, её отражение движется вправо,
• когда точка движется обратно к центру, её отражение движется обратно к центру.

В зеркалах у текста обычно меняет лево и право, поскольку зеркала обычно устанавливают на вертикальных поверхностях. Если перенести зеркало на горизонтальную поверхность, мы увидим, что у текста поменяется верх и низ.

Зеркала – это отражающие поверхности. Они не меняют местами верх и низ, и они не меняют лево и право. На самом деле, они меняют местами перед и зад, то есть работают по третьей оси, по глубине!

Когда вы смотритесь в зеркало, достигающий его свет доходит от всех частей вашего тела (хотя это и отражённый свет, изначально появившийся где-то ещё в вашей комнате). Вас видно со всех точек, поэтому свет должен идти во всех направлениях.

Видите вы только то, свет от чего дошёл до ваших глаз – так же, как камера, телескоп или другой наблюдатель видит только то, от чего отразились фотоны (или лучи света) в определённой точке пространства и времени. Поэтому если вы хотите узнать, что вы сможете увидеть, и где именно, вам нужно просто отследить лучи света – от испускающей луч части вашего тела, затем отражение луча от зеркала (с соблюдением законов оптики), и до ваших глаз. На основе расстояния, пройденного светом, и угла, под которым он приходит в глаза, ваш мозг выстраивает «изображение», которое должно быть в вашем зеркале.

Смотрясь в зеркало, вы видите, что у вашего изображения стороны поменяны местами. Если вы поднимете левую руку, ваше отражение поднимет правую. Если вы будете двигать что-либо от себя, ваше отражение будет двигать это ближе к вам.

Если бы ваше тело было частично прозрачным, и вы могли бы видеть сквозь отражение вашего тела, вы бы увидели, что у вас поменяны местами перед и зад. Ногти вашей поднятой левой руки расположены ближе к вам, а ладонь – дальше от вас, большой палец – справа, а пальцы смотрят вверх.

Однако в зеркале ногти этой руки находятся дальше от вас, ладонь – ближе, большой палец – справа, а пальцы – направлены вверх. Именно так выглядела бы ваша правая рука, если бы её ладонь смотрела на вас. В зеркале:

• левая рука становится правой,
• надписи зеркалятся,
• объекты, вращающиеся по часовой стрелке, вращаются против часовой,
• и наоборот.

На этой фотографии надписи выглядят, как в зеркале – но это не отражение, а обратная сторона стекла. Вы видите надписи сзади, а не спереди.

В физике существует особая симметрия, когда зеркальное отображение неотличимо от реальности: чётность. Большинство законов соблюдают эту симметрию – но не все. Например, радиоактивный распад нарушает эту симметрию, поскольку у частиц есть спин, а также его ось и направление распада – так, как у ваших рук есть направление, в котором сгибаются пальцы, и направление, в котором указывает большой палец. Правая и левая рука фундаментально различны – как хиральные молекулы, и как вращающиеся частицы с направлением распада. У них чётность нарушается тем же способом, каким отражение правой руки человека кажется левой рукой.

Интересно, что зеркала не зависят от наблюдателя. Если бы два наших глаза располагались по вертикали, а не по горизонтали, зеркала всё равно меняли бы местами перед и зад. Если бы мы находились в невесомости, у нас был бы один глаз, если бы у нас была вращательная симметрия, как у морской звезды – это никак не изменило бы отражение в зеркале. Суть в том, что у всех предметов в отражении перед и зад меняются местами, и это меняет праворукость и леворукость всего, что мы видим в зеркале – вне зависимости от того, как именно мы это видим.

• Научно-популярное
• Физика

Источник: habr.com

Отражение света.

Темы кодификатора ЕГЭ: закон отражения света, построение изображений в плоском зеркале.

Когда световой луч падает на границу раздела двух сред, происходит отражение света: луч изменяет направление своего хода и возвращается в исходную среду.

На рис. 1 изображены падающий луч , отражённый луч , а также перпендикуляр , проведённый к отражающей поверхности в точке падения .

Рис. 1. Закон отражения

Угол называется углом падения. Обратите внимание и запомните: угол падения отсчитывается от перпендикуляра к отражающей поверхности, а не от самой поверхности! Точно так же угол отражения — это угол , образованный отражённым лучом и перпендикуляром к поверхности.

Закон отражения.

Сейчас мы сформулируем один из самых древних законов физики. Он был известен грекам ещё в античности!

Закон отражения.
1) Падающий луч, отражённый луч и перпендикуляр к отражающей поверхности, проведённый в точке падения, лежат в одной плоскости.
2) Угол отражения равен углу падения.

Таким образом, , что и показано на рис. 1 .

Закон отражения имеет одно простое, но очень важное геометрическое следствие. Давайте посмотрим на рис. 2 . Пусть из точки исходит световой луч. Построим точку , симметричную точке относительно отражающей поверхности .

Рис. 2. Отражённый луч выходит из точки

Из симметрии точек и ясно, что . Кроме того, . Поэтому , и, следовательно, точки лежат на одной прямой! Отражённый луч как бы выходит из точки , симметричной точке относительно отражающей поверхности. Данный факт нам чрезвычайно пригодится в самом скором времени.

Закон отражения описывает ход отдельных световых лучей — узких пучков света. Но во многих случаях пучок является достаточно широким, то есть состоит из множества параллельных лучей. Картина отражения широкого пучка света будет зависеть от свойств отражающей поверхности.

Если поверхность является неровной, то после отражения параллельность лучей нарушится. В качестве примера на рис. 3 показано отражение от волнообразной поверхности. Отражённые лучи, как видим, идут в самых разных направлениях.

Рис. 3. Отражение от волнообразной поверхности

Но что значит «неровная» поверхность? Какие поверхности являются «ровными»? Ответ таков: поверхность считается неровной, если размеры её неровностей не меньше длины световых волн. Так, на рис. 3 характерный размер неровностей на несколько порядков превышает величину длин волн видимого света.

Поверхность с микроскопическими неровностями, соизмеримыми с длинами волн видимого света, называется матовой. В результате отражения параллельного пучка от матовой поверхности получается рассеянный свет — лучи такого света идут во всевозможных направлениях. (Именно поэтому мы видим окружающие предметы: они отражают рассеянный свет, который мы и наблюдаем с любого ракурса.)
Само отражение от матовой поверхности называется поэтому рассеянным или диффузным. (Латинское слово diffusio как раз и означает распространение, растекание, рассеивание.)

Если же размер неровностей поверхности меньше длины световой волны, то такая поверхность называется зеркальной. При отражении от зеркальной поверхности параллельность пучка сохраняется: отражённые лучи также идут параллельно (рис. 4 )

Рис. 4. Отражение от зеркальной поверхности

Приблизительно зеркальной является гладкая поверхность воды, стекла или отполированного металла. Отражение от зеркальной поверхности называется соответственно зеркальным. Нас будет интересовать простой, но важный частный случай зеркального отражения — отражение в плоском зеркале.

Плоское зеркало.

Плоское зеркало — это часть плоскости, зеркально отражающая свет. Плоское зеркало — привычная вещь; таких зеркал несколько в вашем доме. Но теперь мы сможем разобраться, почему, смотрясь в зеркало, вы видите в нём отражение себя и находящихся рядом с вами предметов.

Точечный источник света на рис. 5 испускает лучи в разных направлениях; давайте возьмём два близких луча, падающих на плоское зеркало. Мы уже знаем, что отражённые лучи пойдут так, будто они исходят из точки , симметричной точке относительно плоскости зеркала.

Рис. 5. Изображение источника света в плоском зеркале

Самое интересное начинается, когда расходящиеся отражённые лучи попадают к нам в глаз. Особенность нашего сознания состоит в том, что мозг достраивает расходящийся пучок, продолжая его за зеркало до пересечения в точке . Нам кажется, что отражённые лучи исходят из точки — мы видим там светящуюся точку!

Эта точка служит изображением источника света Конечно, в реальности ничего за зеркалом не светится, никакая энергия там не сосредоточена — это иллюзия, обман зрения, порождение нашего сознания. Поэтому точка называется мнимым изображением источника . В точке пересекаются не сами световые лучи, а их мысленные продолжения «в зазеркалье».

Ясно, что изображение будет существовать независимо от размеров зеркала и от того, находится ли источник непосредственно над зеркалом или нет (рис. 6 ). Важно только, что-бы отражённые от зеркала лучи попадали в глаз — а уж глаз сам сформирует изображение источника.

Рис. 6. Источник не над зеркалом: изображение есть всё равно

От расположения источника и размеров зеркала зависит область видения — пространственная область, из которой видно изображение источника. Область видения задаётся краями и зеркала . Построение области видения изображения ясно из рис. 7 ; искомая область видения выделена серым фоном.

Рис. 7. Область видения изображения источника S

Как построить изображение произвольного предмета в плоском зеркале? Для этого достаточно найти изображение каждой точки этого предмета. Но мы знаем, что изображение точки симметрично самой точке относительно зеркала. Следовательно, изображение предмета в плоском зеркале симметрично предмету относительно плоскости зеркала (рис. 8 ).

Рис. 8. Изображение предмета AB в плоском зеркале

Расположение предмета относительно зеркала и размеры самого зеркала не влияют на изображение (рис. 9 ).

Рис. 9. Изображение не зависит от взаимного расположения предмета и зеркала

Спасибо за то, что пользуйтесь нашими статьями. Информация на странице «Отражение света.» подготовлена нашими редакторами специально, чтобы помочь вам в освоении предмета и подготовке к экзаменам. Чтобы успешно сдать необходимые и поступить в высшее учебное заведение или колледж нужно использовать все инструменты: учеба, контрольные, олимпиады, онлайн-лекции, видеоуроки, сборники заданий. Также вы можете воспользоваться другими статьями из данного раздела.

Публикация обновлена: 07.02.2023

Источник: ege-study.ru