Oppimisen Tavoitteet
tämän jakson lopussa, voit:
- Selittää heijastamalla valoa kiillotettu ja karkeita pintoja.
Kun katsomme peiliin, tai karsastaa auringonvalossa kimalteleva järvestä, näemme heijastus. Kun katsoo myös tätä sivua, siitä heijastuu valoa. Suuret teleskoopit käyttävät heijastusta muodostaakseen kuvan tähdistä ja muista tähtitieteellisistä kohteista.
Kuva 1., Heijastuslain mukaan heijastuskulma vastaa insidenssin kulmaa-θr = θi. Kulmat mitataan suhteessa kohtisuoraan pintaa kohdassa, jossa ray iskee pintaan.
laki pohdinta on havainnollistettu Kuvassa 1, joka osoittaa myös, miten kulmat mitataan suhteessa kohtisuoraan pintaa kohdassa, jossa valo ray iskee. Odotamme näkevämme heijastuksia sileiltä pinnoilta, mutta kuva 2 havainnollistaa, miten karkea pinta heijastaa valoa., Koska valo osuu eri puolilla pintaa eri kulmista, se heijastuu eri suuntiin, tai leviää. Diffusoitu valo on se, jonka avulla voimme nähdä paperiarkin mistä tahansa kulmasta, kuten kuvassa 3 esitetään. Monilla esineillä, kuten ihmisillä, vaatteilla, lehdillä ja seinillä, on karkeita pintoja ja niitä voi nähdä joka puolelta. Peili, toisaalta, on sileä pinta (verrattuna valon aallonpituus) ja heijastaa valoa erityisiä kulmat, kuten Kuvassa 4., Kun kuu heijastuu järvestä, kuten kuvassa 5 esitetään, näiden vaikutusten yhdistelmä tapahtuu.
Kuva 2. Valo hajoaa heijastuessaan karheasta pinnasta. Täällä monet yhdensuuntaiset säteet ovat vaaratilanteita, mutta ne heijastuvat monesta eri kulmasta, koska pinta on karkea.
Kuva 3. Kun paperille on valaistu monta rinnakkain tapaus-säteiltä, se voidaan nähdä monista eri näkökulmista, koska sen pinta on karkea ja läpäisee valoa.,
Kuva 4. Peili valaistaan monet yhdensuuntaiset säteet heijastaa niitä vain yhteen suuntaan, koska sen pinta on hyvin sileä. Vain tietyssä kulmassa oleva tarkkailija näkee heijastuneen valon.
Kuva 5. Kuutamo leviää, kun se heijastuu järvestä, koska pinta on kiiltävä mutta epätasainen. (luotto: Diego Torres Silvestre, Flickr),
laki pohdinta on hyvin yksinkertainen: heijastuskulma on sama kuin tulokulma.,
heijastuskulma
heijastuskulma vastaa esiintyvyyskulmaa.
kun näemme itsemme peilissä, näyttää siltä, että kuvamme on oikeasti peilin takana. Tämä käy ilmi kuvasta 6. Näemme valon tulevan heijastuslain määräämästä suunnasta. Kulmat ovat sellaiset, että meidän kuva on täsmälleen sama etäisyys peilin takana kuin me seisomme kaukana peilistä. Jos peili on huoneen seinällä, siinä olevat kuvat ovat kaikki peilin takana, mikä voi saada huoneen näyttämään suuremmalta., Vaikka nämä peilikuvat saavat esineet näyttämään siltä, missä ne eivät voi olla (kuten kiinteän seinän takana), kuvat eivät ole mielikuvituksen tuotetta. Peilikuvia voidaan kuvata ja videoida soittimilla ja katsoa aivan kuten silmillämme (optiset instrumentit itse). Peilien ja linssien muodostaman kuvan tarkka muoto käsitellään tämän luvun myöhemmissä osissa.
Kuva 6. Peilikuvamme on peilin takana., Kaksi säteet ovat osoittaneet, niille, jotka lakko peili juuri oikea kulmien heijastua silmiin henkilö. Kuva näyttää olevan siihen suuntaan, mistä säteet tulevat, kun ne tulevat silmiin.
Vie-Kotiin-Kokeilu: Laki Pohdinta
Ota pala paperia ja paistaa taskulamppu kulmassa paperin, kuten Kuvassa 3 näkyy. Nyt loistaa taskulamppu peiliin kulmassa. Vahvistavatko havaintonne Kuvan 3 ja 4 ennusteet? Paista taskulamppua eri pinnoilla ja selvitä, onko heijastunut valo hajakuormitusta vai ei., Voit valita potin tai ihosi kiiltävän metallisen kannen. Voiko peilin ja taskulampun avulla vahvistaa harkinnan lain? Sinun täytyy piirtää viivoja paperille, jossa näkyy tapaus ja heijastuneet säteet. (Tämä osa toimii vielä paremmin, jos käytät laserkynää.)
– Osion Yhteenveto
- heijastuskulma on sama kuin tulokulma.
- peilillä on sileä pinta ja se heijastaa valoa tiettyihin kulmiin.
- valo hajoaa heijastuessaan karheasta pinnasta.
- peilikuvia voi kuvata ja videoida soittimilla.,
Käsitteellinen Kysymys
- Käyttää lain pohdinta, miten jauhe vie kiillon pois henkilön nenä. Mikä on optisen efektin nimi?
Ongelmia & Harjoituksia
- Osoittavat, että kun valo heijastuu kahdesta peilit, jotka kohtaavat toisensa suorassa kulmassa, lähtevän ray on yhdensuuntainen saapuvat ray, kuten on esitetty seuraavassa kuvassa.
Kuva 7., Kulmaheijastin lähettää heijastuneen ray: n takaisin tapahtumasäteen suuntaisesti, saapuvasta suunnasta riippumatta.
- Valo osoittaa, lavastettu laserit käyttää liikkuvat peilit, swing palkit ja luoda värikkäitä vaikutuksia. Näytä, että peilistä heijastuva valonsäde muuttaa suuntaa 2θ: llä, kun peiliä kiertää kulma θ.
- litteäpeili ei ole lähenevä eikä poikkeava. Todistaakseen tämän, harkita kaksi säteet peräisin samasta pisteestä ja eri kulmassa θ. Näytä, että törmättyään tasopeiliin niiden suuntien välinen kulma jää θ: ksi.,
Kuva 8. Litteä peili ei yhdistä eikä harhauta valonsäteitä. Kaksi säteilyä jatkaa eriytymistä samassa kulmassa pohdinnan jälkeen.
Sanasto
peili: sileä pinta, joka heijastaa valoa erityisiä kulmat, jotka muodostavat kuvan henkilön tai esineen edessä
laki pohdintaa: heijastuskulma on sama kuin tulokulma