Persamaan cermin datar, perilaku, grafik

Itu cermin datar Mereka terdiri dari permukaan datar dan dipoles di mana objek dipantulkan. Refleksi yang terjadi di cermin disebut refleksi specular, karena gelombang cahaya yang mempengaruhi itu tercermin dalam arti yang sama.

Idealnya, cermin yang sempurna tidak menyerap cahaya apa pun dan memantulkan semua cahaya kejadian, terlepas dari intensitasnya, setidaknya dalam kisaran cahaya yang terlihat.

Kaca spion mobil adalah contoh cermin datar

Ingatlah bahwa cahaya adalah gelombang elektromagnetik dengan spektrum panjang gelombang, yang sebagian kecil terlihat oleh mata manusia. Kisaran ini antara 400 dan 700 nanometer, di mana nanometer setara dengan 1 × 10^-9 M.

Dalam praktiknya, cermin umum di kamar mandi jauh dari sempurna, meskipun mereka berfungsi untuk tujuan pengaturan pribadi sehari -hari. Cermin ini terbuat dari kaca, yang melekat pada lapisan logam yang dipoles di latar belakang, yang bertindak sebagai permukaan specular.

Terlepas dari ini, cermin digunakan sebagai bagian dari perangkat optik: teleskop, mikroskop, polarimeter, kaca spion untuk mobil, periskopio dan bahkan elemen dekoratif.

[TOC]

Gambar objek yang terbentuk di cermin datar

Ketika dua set sinar titik umum dalam suatu objek tercermin oleh cermin datar di mata seorang pengamat, sinar yang dipantulkan tampaknya berasal di belakang cermin, yang menentukan posisi gambar virtual.

Gambar objek yang terbentuk di cermin datar ditandai oleh:

-Menjadi virtual, yaitu, itu adalah gambar yang tidak ada cahaya yang memancar, namun mata tidak memahami perbedaannya.

-Adalah ukuran yang sama dengan objek.

-Itu terbentuk pada jarak yang sama, di belakang bidang cermin, di mana objek berada di depannya.

-Jadilah gambar yang benar, yaitu bahwa orientasinya sama dengan objek, tetapi dengan simetri berspekulasi, Yang berarti hubungan Anda sama antara tangan kanan dan tangan kiri.

Dapat melayani Anda: Meter Tekanan

Selain itu, gambar yang dihasilkan oleh cermin dapat berfungsi sebagai objek untuk cermin kedua, seperti yang akan kita lihat nanti. Ini adalah prinsip Periskop, instrumen yang berfungsi untuk melihat benda -benda yang tidak pada ketinggian yang sama dengan mata pengamat.

Persamaan

Refleksi di cermin datar diatur oleh persamaan yang sangat sederhana, disebut Hukum Refleksi, yang dinyatakan sebagai berikut:

Sudut kejadian lampu kilat θ_yo Itu sama dengan sudut refleksi θ_R.

Kedua sudut selalu diukur sebagai referensi normal ke permukaan, yaitu, garis tegak lurus terhadap bidang cermin. Dan di samping itu, sinar insiden, sinar yang dipantulkan dan garis normal berada di bidang yang sama.

Ekspresi matematika untuk cermin datar

Dengan cara matematika persamaan itu ditulis:

θ_yo= θ_R

Saat sinar paralel mempengaruhi permukaan cermin, sinar yang dipantulkan juga bersifat. Demikian pula, cermin normal apa pun sejajar dengan normal lainnya.

Akibatnya, seperti yang akan kita lihat di bawah, jarak di mana objek terletak sehubungan dengan permukaan cermin D_yo, Itu sama dengan yang dibentuk gambar di sisi yang berlawanan D_{salah satu}.

Karena itu:

|D_yo | = |D_{salah satu}|

Bilah nilai absolut ditempatkan, karena dengan konvensi jarak gambar virtual ke cermin dianggap negatif, sedangkan jarak antara objek dan cermin positif.

Perilaku

Mari kita lihat bagaimana cermin datar berperilaku di depan sumber waktu yang tepat, sebagai nyala lilin yang menyala. Pada gambar bawah dua sinar ditarik, Lightning 1 yang diarahkan langsung ke cermin dan tercermin dalam arah yang sama, dan Lightning 2, yang mempengaruhi miring, dengan sudut θ_yo Dan itu tercermin dengan sudut θ_R.

Dapat melayani Anda: Hukum Faraday: Formula, Unit, Eksperimen, Latihan,Pembentukan gambar dari objek yang diperluas di cermin datar. Sumber: Bauer, W.

Selain itu, sumbu optik, yang didefinisikan sebagai normal pada bidang cermin. Karena cerminnya datar, banyak yang normal dapat ditarik ke sana, tidak seperti cermin bola, di mana sumbu optik yang unik digambar.

Memperpanjang sinar dengan sapuan yang terputus -putus, kita melihat bahwa mereka berpotongan pada titik p ', di belakang cermin.  Dari titik itu, di kejauhan D_{salah satu}, Dari cermin, mata pengamat menginterpretasikan bahwa gambar api datang.

Cermin juga mencerminkan sisa lilin, objek luas dengan ukuran terbatas. Ke setiap titik itu sesuai dengan titik dalam gambar, sehingga ditentukan dua persegi panjang kongruen, yang tinggi yang umum H = h ', Ketinggian lilin.

Dengan cara ini, gambar memiliki ketinggian yang sama dengan objek nyata dan orientasi yang sama. Dan juga dapat dilihat bahwa objek dan citranya menjaga hubungan yang identik bahwa telapak tangan terbuka ketika mereka terlihat di depan.

Kombinasi cermin

Seperti yang kami katakan di awal, gambar dari cermin dapat berfungsi sebagai objek untuk menghasilkan gambar kedua di cermin lain.

Jadilah objek p, yang gambarnya p₁'Itu terbentuk di cermin 1. Objek P juga tercermin dalam cermin 2 dan membentuk gambar lain, disebut p₂'.

Selain itu p₁'Ini berfungsi sebagai objek untuk cermin 2 untuk membentuk gambar p₃'Pada titik yang ditunjukkan pada gambar berikut.

Kombinasi cermin. Sumber: Sears, f. Fisika Universitas.

Juga p₂'Dapat membuat tujuan untuk cermin 1 untuk membentuk gambarnya di tempat p yang sama₃'. Nah, prinsip yang menarik ini adalah fondasi pembentukan gambar dalam teleskop refraksi, misalnya.

Dapat melayani Anda: persamaan kontinuitas

Periscope

Periscope biasanya digunakan untuk mengamati benda di permukaan air dari posisi terendam, dan secara umum untuk melihat objek yang berada pada ketinggian yang berada di atas pengamat.

Dengan cara ini Anda dapat merenungkan acara di atas kepala orang banyak. Ada juga teropong yang memiliki kemungkinan menambahkan periskopios.

Periscope sederhana terdiri dari dua cermin datar yang cenderung 45º sehubungan dengan vertikal dan dirakit di dalam tabung.

Skema Periskop Sederhana. Sumber: f. Zapata.

Gambar tersebut menunjukkan bahwa cahaya petir mempengaruhi sudut 45º sehubungan dengan cermin atas, dialihkan 90º dan diarahkan ke cermin bawah, dialihkan lagi 90º untuk mencapai mata pengamat.

Grafik

Grafik terdiri dari tata letak sinar untuk menunjukkan pembentukan gambar. Apakah objek spesifik atau luas, untuk menemukan gambar di cermin, itu cukup untuk menggambar dua sinar yang berasal dari titik yang dimaksud.

Pada gambar atas dua sinar ditarik untuk menentukan tempat di mana gambar api terbentuk, satu yang secara tegak lurus mempengaruhi cermin dan yang lain dengan sudut. Keduanya mematuhi hukum refleksi. Kemudian refleksi masing -masing diperpanjang dan titik di mana mereka bersatu sesuai dengan titik di mana gambar terbentuk.

Referensi

1. Bauer, w. 2011. Fisika untuk Teknik dan Ilmu Pengetahuan. Volume 1. MC Graw Hill.
2. Giambattista, a. 2010. Fisika. 2nd. Ed. Bukit McGraw.
3. Knight, r.  2017. Fisika untuk Ilmuwan dan Teknik: Pendekatan Strategi.  Pearson.
4. Rex, a. 2011. Dasar -dasar fisika. Pearson.
5. Sears, Zemansky. 2016. Fisika Universitas dengan Fisika Modern. 14. Ed. Volume 2.