Fontos szerepet játszik a szeizmikus hullámok vizsgálatában. A reflexió figyelhető meg felszíni hullámok tározókban. A reflexió sok típusnál megfigyelhető elektromágneses hullámok, nem csak a látható fényre. A VHF és a magasabb frekvenciájú rádióhullámok visszaverődése van fontos rádióadásokhoz és radarokhoz. Még a kemény röntgen- és gamma-sugarakat is kis szögben visszaverik a felületre speciálisan készített tükrök. Az orvostudományban az ultrahangnak a szövetek és szervek közötti határfelületeken való visszaverődését használják ultrahangdiagnosztika során.
Sztori
A visszaverődés törvényét először Euklidész katoptrikájában említették, mintegy ie 200-ból. e.
A tükrözés törvényei. Fresnel-képletek
A fényvisszaverődés törvénye - a fénysugár haladási irányának változását állapítja meg a tükröző (tükör) felülettel való találkozás eredményeként: a beeső és a visszavert sugár egy síkban van a visszaverő felület normáljával. a beesési pont, és ez a normál két egyenlő részre osztja a sugarak közötti szöget. A széles körben használt, de kevésbé pontos megfogalmazás „a beesési szög egyenlő a visszaverődési szöggel” nem jelzi a sugár pontos visszaverődési irányát. Ez azonban így néz ki:
Ez a törvény a Fermat-elv tükröző felületre történő alkalmazásának a következménye, és mint a geometriai optika minden törvénye, a hullámoptikából származik. A törvény nemcsak a tökéletesen visszaverő felületekre érvényes, hanem két, részben fényt visszaverő közeg határára is. Ebben az esetben a fénytörés törvényéhez hasonlóan nem mond semmit a visszavert fény intenzitásáról.
Fedorov műszak
A reflexió típusai
A fény visszaverődése lehet tükrözött(vagyis a tükrök használatakor megfigyelhető) ill diffúz(ebben az esetben visszaverődéskor a tárgyból érkező sugarak útja nem marad meg, hanem csak a fényáram energiakomponense) a felület jellegétől függően.
Tükörtükrözés
Tükörtükrözés a fényt egy bizonyos kapcsolat különbözteti meg a beeső és a visszavert sugarak helyzete között: 1) a visszavert sugár a beeső sugaron és a visszaverő felület normálisán áthaladó síkban fekszik, visszaállítva a beesési ponton; 2) a visszaverődés szöge egyenlő a beesési szöggel. A visszavert fény intenzitása (amelyet a reflexiós együttható jellemez) függ a beeső sugarak beesési szögétől és polarizációjától (lásd: Fény polarizációja), valamint az n 2 és n 1 törésmutatók arányától. 2. és 1. média. Ezt a függőséget (reflexiós közeg - dielektrikum esetén) mennyiségileg a Fresnel-képlet fejezi ki. Ezekből különösen az következik, hogy amikor a fény a felületre merőlegesen esik, a visszaverődési együttható nem függ a beeső sugár polarizációjától, és egyenlő
A levegőből vagy üvegből a határfelületükre történő normál beesés fontos speciális eseténél (levegő törésmutatója = 1,0; üveg = 1,5) ez 4%.
Teljes belső reflexió
A beesési szög növekedésével a törésszög is nő, miközben a visszavert sugár intenzitása nő, a megtört sugár csökken (összegük megegyezik a beeső sugár intenzitásával). Egy bizonyos kritikus értéknél a megtört sugár intenzitása nullává válik, és a fény teljes visszaverődése következik be. A kritikus beesési szög értéke a törés törvényében a törési szög 90°-ra történő beállításával határozható meg:
Diffúz fényvisszaverődés
Amikor a fény egyenetlen felületről verődik vissza, a visszavert sugarak szétválnak különböző oldalak(Lásd Lambert törvénye). Emiatt nem láthatja a tükörképét, ha durva (matt) felületre néz. A visszaverődés akkor válik diffúzvá, ha a felületi egyenetlenségek egy hullámhosszú vagy annál nagyobb nagyságrendűek. Így ugyanaz a felület lehet matt, látható vagy ultraibolya sugárzás esetén diffúzan visszaverő, infravörös sugárzás esetén viszont sima és tükörképes.
Wikimédia Alapítvány. 2010.
Nézze meg, mi a „Reflexió (fizika)” más szótárakban:
Reflexió: A tükrözés (fizika) a hullámok vagy részecskék felülettel való kölcsönhatásának fizikai folyamata. A tükrözés (geometria) az euklideszi tér mozgása, melynek fixpontjainak halmaza egy hipersík. Reflexió... ...Wikipédia
FIZIKA- FIZIKA, olyan tudomány, amely a kémiával együtt tanulmányozza az energia és az anyag átalakulásának általános törvényeit. Mindkét tudomány a természettudomány két alaptörvényén alapul: a tömegmegmaradás törvényén (Lomonoszov törvénye, Lavoisier) és az energiamegmaradás törvényén (R. Mayer, Jaul... ... Nagy Orvosi Enciklopédia
Fizika és valóság- A „FIZIKA ÉS VALÓSÁG” A. Einstein cikkeinek gyűjteménye, amelyet életének különböző időszakaiban írt. kreatív élet. Rus. M. kiadás, 1965. A könyv a nagy fizikus főbb ismeretelméleti és módszertani nézeteit tükrözi. Közöttük… … Ismeretelméleti és Tudományfilozófiai Enciklopédia
I. A fizika tárgya és szerkezete A fizika a természeti jelenségek legegyszerűbb és egyben legáltalánosabb törvényeit, az anyag tulajdonságait és szerkezetét, valamint mozgásának törvényeit vizsgáló tudomány. Ezért az F. és a többi törvény fogalma mindennek az alapja... ... Nagy szovjet enciklopédia
Ennek a kifejezésnek más jelentése is van, lásd: Reflexió. Tengerparti fák optikai visszaverődése a folyóban ... Wikipédia
A neutronok szerkezetének tanulmányozása neutronok felhasználásával, valamint a neutronok fényének és maguknak a neutronoknak a szerkezetének (élettartam, mágneses momentum stb.) vizsgálata. Az elektromosság hiánya a neutronban. töltés arra a tényre vezet, hogy ezek alapvetően interakcióba...... Fizikai enciklopédia
A program második epizódjában „Akadémia szórakoztató tudományok. Fizika" Quark professzor a tükrök fizikájáról mesél a gyerekeknek. Kiderült, hogy a tükörnek sok van érdekes tulajdonságok, és a fizika segítségével kitalálhatod, miért történik ez. Miért tükröz a tükör mindent fordítva? Miért tűnnek a tárgyak a tükörben távolabbinak, mint amilyenek? Hogyan lehet a tükörben helyesen tükrözni a tárgyakat? Ezekre és sok más kérdésre megtudhatja a választ, ha megnézi a tükrök fizikájáról szóló videóleckét.
A tükrök fizikája
A tükör egy sima felület, amelyet a fény visszaverésére terveztek. Az igazi üvegtükör feltalálása 1279-re vezethető vissza, amikor a ferences John Peckham leírta az üveg vékony ólomréteggel való bevonásának módszerét. A tükör fizikája nem olyan bonyolult. A tükörről visszaverődő sugarak útja egyszerű, ha alkalmazzuk a geometriai optika törvényeit. A tükörfelületre a fénysugár a tükör beesési pontjához húzott normálishoz (merőlegeshez) képest alfa szögben esik. A visszavert sugár szöge azonos alfa értékkel lesz egyenlő. A tükör síkjára merőlegesen beeső sugár visszaverődik önmagára. A legegyszerűbb - lapos - tükörnél a kép a tükör mögött a tükör síkjához képest szimmetrikusan helyezkedik el, virtuális, egyenes és azonos méretű lesz, mint maga a tárgy. Ezt nem nehéz megállapítani a fényvisszaverődés törvénye alapján. A reflexió a hullámok vagy részecskék felülettel való kölcsönhatásának fizikai folyamata, a hullámfront irányának megváltozása két eltérő tulajdonságú közeg határán, amelyben a hullámfront visszatér abba a közegbe, ahonnan származott. A közegek közötti határfelületen a hullámok visszaverődésével egyidejűleg általában a hullámok törése is megtörténik (a teljes belső visszaverődés eseteit kivéve). A fényvisszaverődés törvénye - a fénysugár haladási irányának változását állapítja meg a tükröző (tükör) felülettel való találkozás eredményeként: a beeső és a visszavert sugár egy síkban van a visszaverő felület normáljával. a beesési pont, és ez a normál két egyenlő részre osztja a sugarak közötti szöget. A széles körben használt, de kevésbé pontos megfogalmazás „a visszaverődés szöge egyenlő a beesési szöggel” nem jelzi a sugár pontos visszaverődési irányát. A tükör fizikája lehetővé teszi, hogy különféle érdekes trükköket hajtson végre optikai csalódások alapján. Daniil Edisonovich Quark néhány ilyen trükköt bemutat a televíziónézőknek a laboratóriumában.
Iratkozzon fel az "Academy of Entertaining Sciences" csatornára, és nézze meg az új leckéket: http://www.youtube.com/user/AcademiaNauk?sub_confirmation=1 Szórakoztató Tudományok Akadémia. Fizika. 2. lecke. Tükrök fizikája. Fizika videó leckék. A „Szórakoztató Tudományok Akadémia” című program második epizódjában. Fizika" Quark professzor a tükrök fizikájáról mesél a gyerekeknek. Kiderült, hogy a tükörnek számos érdekes tulajdonsága van, és a fizika segítségével kitalálhatja, miért történik ez. Miért tükröz a tükör mindent fordítva? Miért tűnnek a tárgyak a tükörben távolabbinak, mint amilyenek? Hogyan lehet a tükörben helyesen tükrözni a tárgyakat? Ezekre és sok más kérdésre megtudhatja a választ, ha megnézi a tükrök fizikájáról szóló videóleckét. A tükrök fizikája A tükör egy sima felület, amelyet a fény visszaverésére terveztek. Az igazi üvegtükör feltalálása 1279-re vezethető vissza, amikor a ferences John Peckham leírta az üveg vékony ólomréteggel való bevonásának módszerét. A tükör fizikája nem olyan bonyolult. A tükörről visszaverődő sugarak útja egyszerű, ha alkalmazzuk a geometriai optika törvényeit. A tükörfelületre a fénysugár a tükör beesési pontjához húzott normálishoz (merőlegeshez) képest alfa szögben esik. A visszavert sugár szöge azonos alfa értékkel lesz egyenlő. A tükör síkjára merőlegesen beeső sugár visszaverődik önmagára. A legegyszerűbb - lapos - tükörnél a kép a tükör mögött a tükör síkjához képest szimmetrikusan helyezkedik el, virtuális, egyenes és azonos méretű lesz, mint maga a tárgy. Ezt nem nehéz megállapítani a fényvisszaverődés törvénye alapján. A reflexió a hullámok vagy részecskék felülettel való kölcsönhatásának fizikai folyamata, a hullámfront irányának megváltozása két eltérő tulajdonságú közeg határán, amelyben a hullámfront visszatér abba a közegbe, ahonnan származott. A közegek közötti határfelületen a hullámok visszaverődésével egyidejűleg általában a hullámok törése is megtörténik (a teljes belső visszaverődés eseteit kivéve). A fényvisszaverődés törvénye - a fénysugár haladási irányának változását állapítja meg a tükröző (tükör) felülettel való találkozás eredményeként: a beeső és a visszavert sugár egy síkban van a visszaverő felület normáljával. a beesési pont, és ez a normál két egyenlő részre osztja a sugarak közötti szöget. A széles körben használt, de kevésbé pontos megfogalmazás „a visszaverődés szöge egyenlő a beesési szöggel” nem jelzi a sugár pontos visszaverődési irányát. A tükör fizikája lehetővé teszi, hogy különféle érdekes trükköket hajtson végre optikai csalódások alapján. Daniil Edisonovich Quark néhány ilyen trükköt bemutat a televíziónézőknek a laboratóriumában.
A jól ismert modern tükrök általában nem mások, mint egy üveglap, amelynek hátoldalán vékony fémréteg található. Úgy tűnik, hogy a tükrök mindig is léteztek, ilyen vagy olyan formában, de jelenlegi formájukban viszonylag újak. Ezer évvel ezelőttig a tükrök polírozott réz- vagy bronzkorongok voltak, amelyek többe kerültek, mint amennyit akkoriban a legtöbb ember megengedhetett magának. Egy paraszt, aki látni akarta a tükörképét, bement a tóba nézni. Tükrök benne teljes magasság, még újabb találmány. Csak körülbelül 400 évesek.
A tükrök egyszerre tárnak elénk igazsággal és illúzióval. Talán ez a paradoxon teszi a tükröket a mágia és a tudomány vonzásának központjává.
Tükrök a történelemben
Amikor Kr.e. 600 körül az emberek elkezdtek egyszerű tükröket készíteni, fényvisszaverő felületként csiszolt obszidiánt használtak. Végül összetettebb tükröket kezdtek gyártani rézből, bronzból, ezüstből, aranyból és még ólomból is.
Az anyag súlyát tekintve azonban ezek a tükrök a mi szabványaink szerint aprók voltak. Ritkán érte el a 20 cm-es átmérőt, és főleg dekorációnak használták. Különösen sikkes volt az övre lánccal rögzített tükröt viselni.
Az egyik kivétel a Faros világítótorony, a világ hét csodájának egyike volt, amelynek nagy bronztükre egy hatalmas tűz tüzét tükrözte éjszaka.
A modern tükrök csak a középkor végén jelentek meg, de akkoriban nehéz és költséges volt az előállításuk. Az egyik probléma az volt, hogy az üveghomok túl sok szennyeződést tartalmazott, ami megakadályozta, hogy valódi átlátszóságot hozzon létre. Ezenkívül az olvadt fém hozzáadásával okozott hősokk, hogy tükröző felületet hozzon létre, szinte mindig összetörte az üveget.
A reneszánsz idején, amikor a firenzeiek feltalálták az alacsony hőmérsékletű ólom hátlap készítésének módszerét, a modern tükrök debütáltak. Ezek a tükrök végre tiszták lettek, lehetővé téve a művészetben való felhasználásukat. Például Filippo Brunelleschi építész lineáris perspektívát hozott létre tükrökkel, hogy a tér mélységének illúzióját keltse. Ezen kívül tükrök alapított új egyenruha művészet - önarckép. A tükörkészítés velencei mesterei csúcsokat értek el az üvegtechnológiában. Titkaik olyan értékesek voltak, és a tükörkereskedelem olyan jövedelmező volt, hogy gyakran megölték azokat az áruló mestereket, akik megpróbálták eladni tudásukat külföldön.
Ebben az időben a tükrök még csak a gazdagok számára voltak elérhetőek, de a tudósok elkezdtek alternatív felhasználási módokat keresni. Az 1660-as évek elején a matematikusok megjegyezték, hogy a távcsövekben lencsék helyett tükröket is lehet használni. James Bradley ezt a tudást használta fel az első fényvisszaverő távcső megépítéséhez 1721-ben.
A modern tükör ezüstözéssel készül – vékony ezüst- vagy alumíniumréteget szórnak az üveglap hátoldalára. Justus von Leibig találta fel ezt az eljárást 1835-ben. A legtöbb manapság gyártott tükör fejlettebb eljárással készül alumínium vákuumban történő melegítésével, amely aztán a hidegebb üvegre tapad. Az ezüst továbbra is használható háztartási tükrökhöz, de az ezüstnek jelentős hátránya van - gyorsan oxidálódik és felszívja a légköri ként, sötét területeket hozva létre. Az alumínium kevésbé érzékeny a sötétedésre, mivel a vékony alumínium-oxid réteg átlátszó marad. A tükröket ma már mindenhez használják az LCD-kivetítéstől az autók fényszóróiig és a lézerekig.
A tükrök fizikája
Ahhoz, hogy megértsük a tükör fizikáját, először meg kell értenünk a fény fizikáját. BAN BEN a tükrözés törvénye azt mondják, hogy amikor egy fénysugár elér egy felületet, bizonyos módon visszapattan, mint a falhoz dobott labda. A bejövő szög, ún beesési szög, mindig egyenlő azzal a szöggel, amelyben a sugár elhagyja a felületet, ill visszaverődési szög.
A fény maga mindaddig láthatatlan, amíg vissza nem ver valamiről, és el nem éri a szemünket. Az űrben áthaladó fénysugár nem látható kívülről, amíg el nem ér egy közeget, amely szétszórja, például egy hidrogénfelhőt. Ezt a diszperziót ún diffúz visszaverődésés szemünk így értelmezi, mi történik, ha a fény egyenetlen felületre ér. A visszaverődés törvénye továbbra is érvényes, de a fény egy sima felület helyett sok mikroszkopikus felületet érint.
A sima felületű tükrök visszaverik a fényt anélkül, hogy megzavarnák a bejövő képeket. Ez az úgynevezett tükörkép. A tükörben lévő kép képzeletbeli, hiszen nem maguknak a visszavert fénysugarak metszéspontjából jön létre, hanem azok „folytatása az üvegen keresztül”. Sokakban felmerül a kérdés, hogy miért jelennek meg a tükrök mindig elfordított képeket. balról jobbra” és nem „helyes”? A lényeg az, hogy a tükörkép úgy néz ki, mint egy "fénybélyeg", és nem a tárgy nézete a tükör szemszögéből. Ugyanakkor a lapos tükörben a tárgy távolsága és a tárgy mérete is ugyanaz marad, mint az eredetié.
A tükrök típusai
A tükör működésének megváltoztatásának egyszerű módja, ha meghajlítja. Az ívelt tükrök két fő fajtája létezik: domború és homorú.
Párhuzamos sugárnyaláb visszaverődése domború tükörből. F – a tükör képzeletbeli fókusza, O – optikai középpont; OP – fő optikai tengely
Konvex egy tükör, amelyben a közepe kifelé ívelt, széles szöget tükröz a szélei közelében, és kissé torz képet hoz létre, amely kisebb a tényleges méreténél. A domború tükrök számos felhasználási területtel rendelkeznek. Minél kisebb a képméret, annál többet lehet látni egy ilyen tükörben. A domború tükröket az autók visszapillantó tükreiben használják. Egyes áruházak függőlegesen domború tükröket helyeznek el az öltözőkben, mert így a vásárlók magasabbnak és vékonyabbnak tűnnek, mint amilyenek valójában.
Párhuzamos sugárnyaláb visszaverődése homorú gömbtükörből. Pontok O – optikai középpont, P – pólus, F – a tükör fő fókusza; OP – fő optikai tengely, R – a tükör görbületi sugara
Homorú vagy gömbölyű a befelé görbületű tükrök úgy néznek ki, mint egy labda töredéke. Ezekkel a tükrökkel a fény egy bizonyos területen visszaverődik előttük. Ezt a területet ún fókuszpont. Távolról az ilyen tükörben lévő tárgyak fejjel lefelé jelennek meg, de ha közelebb közelíted a tükörhöz a fókuszponthoz, a kép fejjel lefelé fordul. Mindenhol homorú tükröket használnak, például az olimpiai láng meggyújtására.
A gömb alakú tükrök gyújtótávolsága egy bizonyos előjellel rendelkezik:
homorú tükör esetén konvex tükör esetén, ahol R a tükör görbületi sugara.
Most, hogy ismeri a tükrök fő típusait, gondolkodhat más, szokatlanabb típusokon. Íme egy rövid lista:
1. Nem tolató tükör: A nem tolató tükör szabadalma 1887-ig nyúlik vissza, amikor John Derby két tükör egymásra merőleges elhelyezésével alkotta meg.
2. Akusztikus tükrök: A hatalmas betontányérokhoz hasonló akusztikus tükrök inkább a hangot tükrözik és szórják, mint a fényt. A brit hadsereg felhasználta őket a találmányuk előtt radar légi támadások elleni korai figyelmeztető rendszerként.
3. Kétoldalas tükrök: Ezek a tükrök úgy készülnek, hogy egy üveglap egyik oldalát egy nagyon vékony, átengedhető fényvisszaverő anyagréteggel borítják. erős fény. Ilyen tükröket szerelnek fel a kihallgató helyiségekben. Egy ilyen tükör egyik oldalán van egy sötét szoba a rendőrök megfigyelésére, a másikon pedig egy erősen megvilágított kihallgató szoba. A sötét helyiségből érkező megfigyelők világos szobában látják a kihallgatott személyt, de ő csak a saját tükörképét látja ilyen tükörben. A közönséges ablaküveg is gyenge fényvisszaverő anyag. Emiatt nehéz bármit is látni az utcán sötét idő napokon, amikor ég a lámpa a szobában.
Tükrök az irodalomban és a babonákban
Rengeteg varázstükör van az irodalomban, abból ókori történelem a jóképű Nárciszról, aki szerelmes és vágyik saját tükörképére egy víztócsában, Alice útja előtt a Nézőüvegen keresztül. A kínai mitológiában van egy történet a Tükörbirodalomról, ahol a teremtményeket leköti az alvás varázsa, de egy napon feltámadnak, hogy megküzdjenek a világunkkal.
A tükrök is szoros kapcsolatban állnak a lélek fogalmával. Ez sok vad babonát szül. Például egy tükör összetörésével állítólag hét egész év balszerencsét fog keresni. A magyarázat az, hogy hétévente megújuló lelked megsemmisül, ha eltörik a tükör. Ugyanebből az elméletből következik, hogy azok a vámpírok, akiknek nincs lelke, láthatatlanná válnak a tükörben. A tükörbe nézés is veszélyes azoknak a babáknak, akiknek a lelke fejletlen, vagy dadogni kezdenek.
A parfümöt gyakran tükrökkel társítják. A tükröket a halottak iránti tiszteletből szövettel vonják be a zsidó gyász idején, de sok országban ez is bevett szokás. A babona szerint a tükör csapdába ejtheti egy haldokló lelkét. Egy nő, aki szül és belenéz a tükörbe, hamarosan kísérteties arcokat fog látni tükörképe mögül. Sőt, ha szenteste tükörbe nézel, gyertyával a kezedben, és hangosan kiáltod az elhunyt nevét, akkor a tükör ereje megmutatja az illető arcát. Gyakori a lányok jóslása is a „jegyesnek”, amelyben a jósok terve szerint a tükörnek a leendő vőlegény arcát kell mutatnia.
Két különböző adathordozó közötti interfészen, ha ez felület jelentősen meghaladja a hullámhosszt, a fény terjedési irányának változása következik be: a fényenergia egy része visszatér az első közegbe, azaz tükröződött, és egy része behatol a második környezetbe és egyúttal megtört. Az AO gerenda ún beeső sugárés sugár OD – visszavert sugár(lásd 1.3. ábra). Ezen sugarak egymáshoz viszonyított helyzete meghatározásra kerül a fény visszaverődésének és törésének törvényei.
Rizs. 1.3. A fény visszaverődése és törése.
A beeső sugár és a határfelületre merőleges közötti α szöget, amelyet a sugár beesési pontjában visszaállítunk a felületre, ún. beesési szög.
A visszavert sugár és ugyanazon merőleges közötti γ szöget nevezzük visszaverődési szög.
Mindegyik közeg bizonyos mértékig (azaz a maga módján) visszaveri és elnyeli a fénysugárzást. Az anyag felületének reflexiós képességét jellemző mennyiséget ún reflexiós együttható. A visszaverődési együttható megmutatja, hogy a sugárzás által a test felszínére hozott energiának mekkora része a visszavert sugárzás által erről a felületről elszállított energia. Ez az együttható sok tényezőtől függ, például a sugárzás összetételétől és a beesési szögtől. A fény teljesen visszaverődik az üveglapra lerakott vékony ezüst- vagy folyékony higanyrétegről.
A fényvisszaverődés törvényei
A fényvisszaverődés törvényeit kísérleti úton fedezte fel az ie 3. században az ókori görög tudós, Eukleidész. Ezeket a törvényeket a Huygens-elv következményeként is megkaphatjuk, amely szerint a közeg minden pontja, ahová a zavar eljut, másodlagos hullámok forrása. A hullámfelület (hullámfront) a következő pillanatban minden másodlagos hullám érintőfelülete. Huygens elve tisztán geometrikus.
Egy CM egy sima tükröződő felületre esik (1.4. ábra). síkhullám, azaz olyan hullám, amelynek hullámfelületei csíkok.
Rizs. 1.4. Huygens konstrukciója.
A 1 A és B 1 B a beeső hullám sugarai, AC ennek a hullámnak a hullámfelülete (vagy a hullámfront).
Viszlát hullámfront C pontból t idő alatt B pontba, A pontból egy másodlagos hullám terjed a féltekén AD = CB távolságra, mivel AD = vt és CB = vt, ahol v a hullám sebessége szaporítás.
A visszavert hullám hullámfelülete egy BD egyenes, amely érinti a félgömböket. Továbbá a hullámfelület önmagával párhuzamosan mozog a visszavert AA 2 és BB 2 sugarak irányában.
Derékszögű háromszögekΔАСВ és ΔADB közös AB hipotenusszal és azonos lábakkal AD = CB. Ezért egyenlőek.
A CAB = = α és a DBA = = γ szögek egyenlőek, mivel ezek egymásra merőleges oldalú szögek. A háromszögek egyenlőségéből pedig az következik, hogy α = γ.
Huygens konstrukciójából az is következik, hogy a beeső és a visszavert sugár egy síkban van a sugár beesési pontján helyreállított felületre merőlegessel.
A visszaverődés törvényei akkor érvényesek, amikor a fénysugarak ellentétes irányba haladnak. A fénysugarak útjának megfordíthatóságának következményeként azt kapjuk, hogy a visszavert sugár útján terjedő sugár a beeső útja mentén visszaverődik.
A legtöbb test csak a rájuk eső sugárzást tükrözi vissza, anélkül, hogy fényforrás lenne. A megvilágított tárgyak minden oldalról láthatóak, mivel a fény a felületükről különböző irányokba verődik vissza, szórva. Ezt a jelenséget az ún diffúz visszaverődés vagy diffúz visszaverődés. A fény diffúz visszaverődése (1.5. ábra) minden durva felületről előfordul. Egy ilyen felület visszavert sugár útjának meghatározásához a sugár beesési pontján a felületet érintő síkot rajzolunk, és ehhez a síkhoz viszonyítva megszerkesztjük a beesési és visszaverődési szögeket.
Rizs. 1.5. Diffúz fényvisszaverődés.
Például a fehér fény 85%-a a hó felületéről, 75%-a a fehér papírról, 0,5%-a a fekete bársonyról verődik vissza. A diffúz fényvisszaverődés nem okoz kellemetlen érzéseket az emberi szemben, ellentétben a tükörvisszaverődéssel.
- ekkor a sima felületre bizonyos szögben beeső fénysugarak túlnyomórészt egy irányba verődnek vissza (1.6. ábra). A fényvisszaverő felületet ebben az esetben ún tükör(vagy tükörfelület). A tükörfelületek akkor tekinthetők optikailag simának, ha a rajtuk lévő egyenetlenségek és inhomogenitások mérete nem haladja meg a fény hullámhosszát (1 mikronnál kisebb). Az ilyen felületekre a fényvisszaverődés törvénye teljesül.
Rizs. 1.6. A fény tükörképe.
Lapos tükör egy tükör, amelynek tükröző felülete egy sík. A lapos tükör lehetővé teszi az előtte lévő tárgyak megtekintését, és úgy tűnik, hogy ezek a tárgyak a tükörsík mögött helyezkednek el. BAN BEN geometriai optika az S fényforrás minden pontját egy széttartó sugárnyaláb középpontjának tekintjük (1.7. ábra). Az ilyen sugárnyaláb ún homocentrikus. Az S pont képe egy optikai eszközben egy homocentrikusan visszavert és megtört sugárnyaláb S' középpontja. különböző környezetekben. Ha a különböző testek felületén szórt fény egy lapos tükörre esik, majd onnan visszaverődően a szemlélő szemébe esik, akkor ezeknek a testeknek a képei láthatók a tükörben.
Rizs. 1.7. Síktükör által létrehozott kép.
Az S’ képet valósnak nevezzük, ha a nyaláb visszavert (megtört) sugarai az S’ pontban metszik egymást. Az S’ képet imagináriusnak nevezzük, ha nem maguk a visszavert (megtört) sugarak metszik egymást, hanem azok folytatásai. A fényenergia nem éri el ezt a pontot. ábrán. Az 1.7. ábra egy S világítópont képét mutatja, amely egy lapos tükör segítségével jelenik meg.
Az SO sugár a CM tükörre 0°-os szögben esik, ezért a visszaverődés szöge 0°, és ez a sugár a visszaverődés után az OS utat követi. Az S pontból egy lapos tükörre eső teljes sugárhalmazból kiválasztjuk az SO 1 sugarat.
A SO 1 nyaláb α szögben esik a tükörre és γ szögben verődik vissza (α = γ). Ha a visszavert sugarakat a tükör mögött folytatjuk, akkor az S 1 pontban konvergálnak, ami az S pont virtuális képe síktükörben. Így az embernek úgy tűnik, hogy a sugarak az S 1 pontból jönnek ki, bár valójában nincs sugár, amely elhagyja ezt a pontot és belép a szembe. Az S 1 pont képe a CM tükörhöz képest a legvilágosabb S pontra szimmetrikusan helyezkedik el. Bizonyítsuk be.
A tükörre 2 -os szögben beeső SB sugár (1.8. ábra) a fényvisszaverődés törvénye szerint 1 = 2 szögben verődik vissza.
Rizs. 1.8. Visszaverődés lapos tükörből.
ábrából 1.8-ból láthatja, hogy az 1-es és az 5-ös szögek egyenlőek – mint a függőlegesek. A szögek összege 2 + 3 = 5 + 4 = 90°. Ezért a 3 = 4 és a 2 = 5 szögek.
A ΔSOB és ΔS 1 OB derékszögű háromszögeknek OB közös oldaluk van, és egyenlők éles sarkok A 3. és 4. ábrán látható, ezért ezek a háromszögek oldalirányban egyenlőek, és két szögük a lábbal szomszédos. Ez azt jelenti, hogy SO = OS 1, vagyis az S 1 pont a tükörhöz képest szimmetrikusan helyezkedik el az S ponthoz képest.
Ahhoz, hogy egy AB tárgy képét lapos tükörben megtaláljuk, elegendő a tárgy szélső pontjaiból a merőlegeseket a tükörre engedni, és a tükörön túl folytatva a mögötte lévő távolságot félretenni, egyenlő a távolsággal a tükörtől a szélső pont objektum (1.9. ábra). Ez a kép virtuális és életnagyságú lesz. A tárgyak méretei és egymáshoz viszonyított helyzete megmarad, ugyanakkor a tükörben a kép bal és jobb oldala helyet cserél magához a tárgyhoz képest. A lapos tükörre visszaverődés után beeső fénysugarak párhuzamossága szintén nem sérül.
Rizs. 1.9. Egy tárgy képe síktükörben.
A technológiában gyakran használnak összetett ívelt visszaverő felületű tükröket, például gömbtükröket. Gömb alakú tükör- ez a test felülete, amely gömb alakú szegmens alakú és tükörképesen tükrözi a fényt. Az ilyen felületekről visszaverődő sugarak párhuzamossága megsérül. A tükröt úgy hívják homorú, ha a sugarak a gömbszelvény belső felületéről verődnek vissza. A párhuzamos fénysugarak egy ilyen felületről való visszaverődés után egy ponton összegyűlnek, ezért a homorú tükröt ún. gyűjtő. Ha a sugarak visszaverődnek a tükör külső felületéről, akkor ez megtörténik konvex. A párhuzamos fénysugarak különböző irányokba szóródnak, így domború tükör hívott szétszórt.
