Refleksja: definicja, prawa odbicia i wielokrotne odbicia (wyjaśnione za pomocą diagramu)

Odbicie: definicja, prawa odbicia i wielokrotne odbicia (wyjaśnione za pomocą diagramu)!

Kiedy światło pada na obiekt, część odbija się od obiektu. Odbicie światła na powierzchni nazywa się odbiciem. Wszystkie powierzchnie odbijają światło. To, jak dobrze powierzchnia odbija światło, zależy od natury powierzchni. Błyszczące, gładkie powierzchnie, takie jak lustro odbijające światło, są lepsze niż matowe, chropowate powierzchnie, takie jak ściana lub arkusz papieru.

Kiedy wiązka światła pada na gładką powierzchnię, promienie wiązki są odbijane w określonym kierunku i pozostają równoległe do siebie. Jest to znane jako regularna refleksja. Ponieważ promienie są odbijane w uporządkowany sposób, utworzony obraz jest wyraźny.

Kiedy promień uderza w nierówną powierzchnię, jego promienie odbijają się w różnych kierunkach. Nazywa się to rozproszonym odbiciem lub nieregularnym odbiciem. Ponieważ odbite promienie są rozproszone lub rozprzestrzeniają się w różnych kierunkach, widzimy niewyraźny obraz lub wcale nie mamy obrazu.

Odbicie od płaskiego lustra jest przykładem regularnego odbicia. Lustro powstaje przez powleczenie cienkiej warstwy aluminium lub srebra z tyłu tafli szkła. Warstwa metalu jest niezwykle gładka i tworzy odbijającą powierzchnię lustra. Gładka powierzchnia zapewnia, że ​​światło padające na nią ulega regularnemu odbiciu. Dlatego widzisz jasny, jasny obraz obiektu w lustrze.

Warunki związane z refleksją:

Zanim dowiesz się więcej o refleksji, musisz poznać kilka terminów związanych z refleksją. Promień światła padający na powierzchnię nazywany jest promieniem padającym. Promień światła odbity od powierzchni nazywany jest promieniem odbitym.

Rysunek 12.3 pokazuje odbicie promienia światła, które pada na gładką powierzchnię w punkcie O. O nazywa się punktem padania promienia. AO jest promieniem padającym, a OB jest promieniem odbitym. ON jest prostopadła do powierzchni w punkcie O. Nazywa się to normalnym względem powierzchni w punkcie padania.

Kąt padający przez promień padający z normalnym nazywany jest kątem padania (i). Kąt odbity od promienia odbitego od normalnego nazywany jest kątem odbicia (r).

Prawa do refleksji:

Odbicie światła wynika z dwóch praw:

1. Kąt padania jest równy kątowi odbicia.

2. Promień padający, promień odbitego światła i punkt normalny w punkcie padania znajdują się w tej samej płaszczyźnie.

Często wyrażamy pierwsze prawo w skrócie jako

1. Stwórzmy źródło promieni dla weryfikacji praw refleksji. Zrób szczelinę na grubym kawałku papieru i użyj jej do pokrycia błyszczącej strony małego lustra. Połóż pochodnię na szczelinie. Światło przechodzące przez szczelinę i odbijające się od lustra tworzy "promień". Innym źródłem promieni jest "skrzynia promieni". Aby to zrobić, usuń górną część kartonowego pudełka i wyciąć okno na dole. Zrób szczelinę na kartce papieru i przymocuj ją przez okno. Połóż pochodnię na szczelinie, aby uzyskać promień światła.

2. Narysuj prostą linię XY na arkuszu papieru (Rysunek 12.4). Ustaw lustro w pozycji pionowej, z jego tylną powierzchnią (jego odbijającą powierzchnią) na linii. Niech promień światła z twojego źródła promieni opadnie na lustro. Promień zostanie odbity.

Śledzić incydent i odbite promienie, a następnie usunąć lustro. Wytwarzaj promienie do XY w O. Narysuj normalny do XY w O i zmierz kąt padania i odbicie za pomocą kątomierza. Powtórz ten eksperyment kilka razy. Za każdym razem obracaj arkusz lusterkiem, aby promień padającego padał pod różnymi kątami w lustrze. Przekonasz się, że w każdym przypadku

W tym działaniu promieniowanie padające, promień odbitego i normalny w punkcie padania leżą na płaszczyźnie arkusza papieru. Powtórz czynność, kładąc arkusz na krawędzi stołu i rozkładając arkusz w pobliżu O. Tym razem odbity promień nie spadnie na złożoną część, ponieważ jest w innej płaszczyźnie.

Obraz utworzony przez płaskie lustro:

Kiedy trzymamy ołówek przed płaskim lustrem, widzimy jego obraz. Promienie światła z ołówka spadają na lustro i odbijają się. Kiedy odbite promienie wchodzą do naszych oczu, widzimy obraz ołówka. Promienie wydają się pochodzić z pozycji za lustrem i widzimy tam obraz ołówka.

Ale jeśli utrzymamy ekran za lustrem, obraz nie zostanie na nim uformowany. Jak wiadomo, obraz, którego nie można utworzyć na ekranie, nazywa się obrazem wirtualnym. Tak więc jedną właściwością obrazu utworzonego przez płaskie lustro jest to, że jest to obraz wirtualny. Inną właściwością jest to, że obraz jest wyprostowany (wyprostowany).

Jak daleko za płaskim lustrem tworzy się obraz? Aby się tego dowiedzieć, wykonaj następujące czynności.

Czynność:

Odłóż arkusz przezroczystego szkła pionowo między dwiema grubymi książkami lub drewnianymi klockami. Zapal świeczkę i umieść ją na jednej stronie szklanki. Szkło działa jak płaskie lustro. Zobaczysz słaby obraz świecy za szkłem. Weź kolejną świecę o tym samym rozmiarze, ale nie zapalaj jej.

Umieść ją za szkłem w taki sposób, aby łączyła się z obrazem pierwszej świecy. Spowoduje to umieszczenie drugiej świecy w miejscu obrazu i sprawi, że będzie świecić (Rysunek 12.6). Zmierz odległości między taflą szkła i świecami.

Powtórz eksperyment kilka razy. Za każdym razem umieść pierwszą świecę w nowej pozycji, a drugą świecę w miejscu obrazu. We wszystkich przypadkach okaże się, że dwie świece znajdują się w równej odległości od tafli szkła.

Aktywność pokazuje, że w przypadku odbicia od płaskiego lustra obraz tworzy się daleko za lustrem, gdy obiekt znajduje się przed nim. Innymi słowy, odległości obrazu i obiektu od lustra są równe.

Lusterka do golenia i lusterka wsteczne pojazdów to zakrzywione lusterka. Jeśli umieścisz obiekt blisko lustra do golenia, jego obraz będzie większy niż obiekt. A jeśli umieścisz obiekt przed lusterkiem wstecznym, jego obraz będzie mniejszy. Ale jeśli umieścisz obiekt przed płaskim lustrem, utworzony obraz będzie tego samego rozmiaru co obiekt.

Odwrócenie boczne:

Na obrazie utworzonym przez płaskie lustro, lewa i prawa strona zostają odwrócone. Ta boczna (boczna) zmiana nazywana jest boczną inwersją. Jeśli rozejrzesz włosy po lewej stronie, obraz w płaskim lustrze będzie miał rozstanie po prawej stronie.

Dłonie zegara na godzinie trzeciej wydają się znajdować na zdjęciu na godzinie 9. Strzałka w prawo staje się strzałką w lewo, litera "d" staje się "b", "p" staje się "q" i tak dalej. Właśnie dlatego litery słowa pogotowie ratunkowe są zapisane odwrotnie w bok przed karetką. To sprawia, że ​​słowo wygląda prawidłowo we wstecznym lusterku.

Teraz, gdy dowiedziałeś się o właściwościach obrazu utworzonego przez płaskie lustro, możesz powiedzieć, że obraz jest:

(a) Wirtualny,

(b) wyprostowany,

(c) Odwrócony po bokach,

(d) o tej samej wielkości co przedmiot, oraz

(e) W tej samej odległości od lustra co obiekt.

Wiele refleksji:

Płaskie lustro tworzy obraz obiektu umieszczonego przed nim. Jest to wynikiem pojedynczego odbicia światła. Co się stanie, jeśli obiekt zostanie umieszczony między dwoma lusterkami, które znajdują się pod kątem do siebie? Pozwól nam się dowiedzieć.

Czynność:

Ustaw dwa lustra w pozycji pionowej, pod kątem prostym względem siebie. Narysuj strzałkę w sposób pokazany na rysunku i umieść ją między lusterkami (Rysunek 12.8). Ile zdjęć widzisz? Czy wszystkie obrazy pokazują boczną inwersję?

Każde z lusterek utworzy obraz ze względu na odbicie. Każdy z tych obrazów jest utworzony przez pojedyncze odbicie [Rysunek 12.9 (a)]. Te obrazy są odwrócone w bok. Ponadto na krawędzi, w której spotykają się lustra, powstaje obraz.

Ten obraz jest tworzony przez promienie, które odbijają się dwukrotnie [Rysunek 12.9 (b)]. W rezultacie obraz ten nie jest odwrócony bokiem. Tak więc lewy i prawy bok strzałki oraz słowo "lewo" wydają się być poprawne dla tego obrazu.

Co się dzieje, gdy kąt między zwierciadłami jest inny niż 90 °? Przekonasz się, że w miarę zmniejszania kąta między zwierciadłami liczba zdjęć rośnie.

A gdy kąt staje się zerowy, tj. Gdy lustra stają się równoległe do siebie, liczba obrazów staje się nieskończona. Dlatego kiedy lustro jest trzymane za głową po strzyżeniu, nie tylko widzisz tył głowy, ale także widzisz niezliczone obrazy siebie.

Liczbę obrazów obiektu umieszczonego między dwoma zwierciadłami można znaleźć w poniższej formule.

Gdy kąt między zwierciadłami wynosi 90 °, liczba obrazów wynosi (360/90 °) -1 = 4-1 = 3. Podobnie, gdy kąt wynosi 60 °, liczba obrazów wynosi (360/60 °) -1 = 6-1 = 5.

Kalejdoskop:

Kalejdoskop to urządzenie wykorzystujące odbicia do tworzenia wzorów. Składa się z lusterek nachylonych do siebie. Lustra tworzą wiele obrazów obiektów przed nimi. Tworzy to piękne wzory, które zmieniają się po obróceniu lub potrząśnięciu kalejdoskopem.

Możesz zrobić kalejdoskop z trzema równomiernymi paskami lustrzanymi. Połącz taśmy pasami, błyszczącymi bokami skierowanymi do środka, tworząc trójkątną rurkę. Teraz przyklej dwie strony małej, przezroczystej torebki z polietylenu do dwóch boków tuby.

Włóż małe, kolorowe, przezroczyste (lub półprzezroczyste) rzeczy do sakiewki. Możesz umieścić kolorowe szkło (z bransolet), koraliki, kawałki wycięte z słomki itp. Przypnij otwarty koniec sakiewki do trzeciego lustra. Trzymaj torebkę na tyle luźno, aby przedmioty w niej się poruszały.

Przykryj drugi koniec rury sztywnym papierem i zrób w nim otwór ołówkiem. Przejrzyj dziurę. Czy widzisz piękny wzór? Potrząśaj kalejdoskopem, aby zmienić wzór.