fizica

obiective de învățare

până la sfârșitul acestei secțiuni, veți putea:

• explicați reflectarea luminii de pe suprafețe lustruite și aspre.ori de câte ori ne uităm într-o oglindă sau privim la lumina soarelui strălucind dintr-un lac, vedem o reflecție. Când te uiți și la această pagină, vezi lumină reflectată din ea. Telescoapele mari folosesc reflexia pentru a forma o imagine a stelelor și a altor obiecte astronomice.
  

  Figura 1., Legea reflexiei afirmă că unghiul de reflexie este egal cu unghiul de incidență-θr = θi. Unghiurile sunt măsurate în raport cu perpendiculara pe suprafață în punctul în care raza lovește suprafața.

  legea reflexiei este ilustrată în Figura 1, care arată, de asemenea, modul în care unghiurile sunt măsurate în raport cu perpendiculara pe suprafață în punctul în care raza de lumină lovește. Ne așteptăm să vedem reflexii de pe suprafețe netede, dar Figura 2 ilustrează modul în care o suprafață aspră reflectă lumina., Deoarece lumina lovește diferite părți ale suprafeței în unghiuri diferite, ea se reflectă în multe direcții diferite sau difuză. Lumina difuză este ceea ce ne permite să vedem o foaie de hârtie din orice unghi, așa cum este ilustrat în Figura 3. Multe obiecte, cum ar fi oamenii, îmbrăcămintea, frunzele și pereții, au suprafețe aspre și pot fi văzute din toate părțile. O oglindă, pe de altă parte, are o suprafață netedă (în comparație cu lungimea de undă a luminii) și reflectă lumina în unghiuri specifice, așa cum este ilustrat în Figura 4., Când Luna se reflectă dintr-un lac, așa cum se arată în Figura 5, are loc o combinație a acestor efecte.

  

  Figura 2. Lumina este difuzată atunci când se reflectă de pe o suprafață aspră. Aici multe raze paralele sunt incidente, dar ele sunt reflectate în multe unghiuri diferite, deoarece suprafața este aspră.

  

  Figura 3. Atunci când o foaie de hârtie este iluminată cu multe raze incidente paralele, ea poate fi văzută în mai multe unghiuri diferite, deoarece suprafața sa este aspră și difuzează lumina.,

  

  Figura 4. O oglindă iluminată de multe raze paralele le reflectă într-o singură direcție, deoarece suprafața sa este foarte netedă. Numai Observatorul La un anumit unghi va vedea lumina reflectată.

  

  Figura 5. Lumina lunii este răspândită atunci când este reflectată de lac, deoarece suprafața este strălucitoare, dar neuniformă. (credit: Diego Torres Silvestre, Flickr)

  legea reflecției este foarte simplă: unghiul de reflecție este egal cu unghiul de incidență.,

  Legea reflexiei

  unghiul de reflexie este egal cu unghiul de incidență.când ne vedem într-o oglindă, se pare că imaginea noastră este de fapt în spatele oglinzii. Acest lucru este ilustrat în Figura 6. Vedem lumina venind dintr-o direcție determinată de legea reflecției. Unghiurile sunt de așa natură încât imaginea noastră este exact aceeași distanță în spatele oglinzii pe măsură ce stăm departe de oglindă. Dacă oglinda este pe peretele unei camere, imaginile din ea sunt toate în spatele oglinzii, ceea ce poate face camera să pară mai mare., Deși aceste imagini în oglindă fac ca obiectele să pară a fi acolo unde nu pot fi (ca în spatele unui perete solid), imaginile nu sunt născociri ale imaginației noastre. Imaginile în oglindă pot fi fotografiate și înregistrate video de instrumente și arată la fel ca și cu ochii noștri (instrumentele optice în sine). Modul precis în care imaginile sunt formate de oglinzi și lentile vor fi tratate în secțiunile ulterioare ale acestui capitol.

  

  Figura 6. Imaginea noastră într-o oglindă este în spatele oglinzii., Cele două raze prezentate sunt cele care lovesc oglinda doar la unghiurile corecte pentru a fi reflectate în ochii persoanei. Imaginea pare să fie în direcția din care provin razele atunci când intră în ochi.

  Take-Home Experiment: Legea reflexiei

  luați o bucată de hârtie și străluciți o lanternă într-un unghi la hârtie, așa cum se arată în Figura 3. Acum străluciți lanterna la o oglindă într-un unghi. Observațiile dvs. confirmă predicțiile din Figura 3 și Figura 4? Străluciți lanterna pe diverse suprafețe și determinați dacă lumina reflectată este difuză sau nu., Puteți alege un capac metalic strălucitor al unui vas sau al pielii. Folosind oglinda și lanterna, puteți confirma legea reflecției? Va trebui să desenați linii pe o bucată de hârtie care să arate incidentul și razele reflectate. (Această parte funcționează chiar mai bine dacă utilizați un creion laser.)

  Rezumatul secțiunii

  • unghiul de reflexie este egal cu unghiul de incidență.
  • o oglindă are o suprafață netedă și reflectă lumina la unghiuri specifice.
  • lumina este difuzată atunci când se reflectă de pe o suprafață aspră.
  • imaginile în oglindă pot fi fotografiate și înregistrate video de instrumente.,

  întrebare conceptuală

  1. folosind legea reflecției, explicați modul în care pulberea scoate strălucirea nasului unei persoane. Care este numele efectului optic?

  Probleme & Exerciții

  1. Arată că, atunci când lumina se reflectă de două oglinzi care satisface reciproc la un unghi drept, la ieșire ray este paralel la intrare ray, așa cum este ilustrat în figura următoare.
     

     Figura 7., Un reflector de colț trimite raza reflectată înapoi într-o direcție paralelă cu raza incidentă, independent de direcția de intrare.spectacolele de lumină organizate cu lasere folosesc oglinzi în mișcare pentru a balansa grinzile și pentru a crea efecte colorate. Arătați că o rază de lumină reflectată dintr-o oglindă schimbă direcția cu 2θ atunci când oglinda este rotită cu un unghi θ.

  2. o oglindă plană nu este nici convergentă, nici divergentă. Pentru a dovedi acest lucru, luați în considerare două raze originare din același punct și divergente la un unghi θ. Arătați că, după lovirea unei oglinzi plane, unghiul dintre direcțiile lor rămâne θ.,
     

     Figura 8. O oglindă plană nu converge și nu diverge razele de lumină. Două raze continuă să se abată în același unghi după reflecție.

  Glosar

  oglindă: suprafață netedă care reflectă lumina în unghiuri specifice, formând o imagine a persoanei sau obiectului din fața ei

  legea reflexiei: unghiul de reflecție este egal cu unghiul de incidență