Valguse peegeldus: selgitus, peegelduse tüübid ja põhiseadused

  • Valgus peegeldub pindadelt, millest see läbi ei pääse, muutes oma suunda.
  • Peegeldust on mitut tüüpi: peegeldus, hajus, segatud ja laiendatud.
  • Peegelduse seadused on võtmetähtsusega, et mõista peeglite kujutiste moodustumist.

Valguse peegeldus vees

Kui me räägime Valguse peegeldus, viitame ühele kõige levinumale ja olulisemale optilisele nähtusele, et tajuda meid ümbritsevaid objekte. See optiline nähtus on otseselt seotud sellega, kuidas valguskiired interakteeruvad pindadega, võimaldades meil selgelt näha, mis meid ümbritseb. Ilma peegelduseta oleksid paljud objektid meie silmadele nähtamatud.

Valguse olemus ja selle peegeldusvõime on teadlasi paelunud juba iidsetest aegadest. Ajaloo jooksul on välja töötatud teooriaid ja uuringuid, mis võimaldavad meil seda protsessi paremini mõista, mis omakorda on andnud alust erinevatele praktilistele rakendustele sellistes valdkondades nagu optika, fotograafia ja tehnoloogia.

Valgus on energiavorm, mis jõuab meieni läbi valgusallikad — mis võib olla nii loomulik, nagu päike, või kunstlik, nagu lambipirnid. Kui valguskiired kohtuvad objektiga, võivad nad selle läbida või sellelt tagasi põrgata. Seda tagasilööki me kutsumegi Valguse peegeldus, ja tänu sellele nähtusele näeme muude näidete hulgas peegeldusi vees või peeglites.

Mis on valguse peegeldus?

Mis on valguse peegeldus

Juba iidsetest aegadest on sellised mõtlejad nagu Euclid hakanud uurima ja sõnastama valguse peegeldumise teooriaid, andes meile esimesed optikaseadused. Oma töös postuleeris Euclid peegelduse seadused, mida käsitleme üksikasjalikult hiljem.

Üldiselt võime öelda, et peegeldus toimub siis, kui valguskiired tabavad pinda et nad ei saa ületada ja seetõttu suunda muuta. Mis juhtub, on lihtne: kiired põrkuvad, muutes trajektoori. See nähtus on vastutav kujutiste peegelduse eest peeglites, järves peegelduvates maastikes või läike eest poleeritud pinnal.

Valguse olemus

Valguse peegeldumise paremaks mõistmiseks on oluline teada selle füüsilist olemust. Valgus käitub erinevalt olenevalt tingimustest, milles see levib.

Esiteks võib öelda, et valgus toimib a energia vorm mis kiirgub helendavatest kehadest ja levib läbi elektromagnetlainete. Üks valguse kummaline aspekt on aga see, et seda saab näha kahest vaatenurgast: laine ja korpuskulaarne. Esimene selgitab valguse levimist lainetena, teine ​​aga osakesi, mida nimetatakse footoniteks.

Seda valguse kahekordset käitumist tuntakse kui laine-osakeste duaalsus, ja see on oluline selliste nähtuste mõistmiseks nagu peegeldus ja murdumine. Valguse levik sõltub suuresti keskkonna tüübist, milles seda leidub. Läbipaistvas keskkonnas, nagu vesi või õhk, pääseb valgus neist kergesti läbi. Läbipaistmatutel pindadel toimib see aga peegeldades.

Valguspeegelduse tüübid

Peegelduse tüübid

Olenevalt pinnast, millega valgus interakteerub, saame tuvastada erinevat tüüpi peegeldus. Peamised neist on:

Spekulatiivne peegeldus

Seda tüüpi peegeldus tekib siis, kui valguskiired tabavad ühtlast, poleeritud pinda, näiteks peeglit. Sel juhul peegeldub valgus ainult ühes suunas. Sel põhjusel näeme peeglisse vaadates või vees peegelduvat maastikku tunnistajaks selgele näitele peegeldus.

Spekulaarset peegeldust iseloomustab moodustumine karged pildid sest pinnale jõudvad valguskiired säilitavad samad omadused mis peegelduvatel kiirtel ehk puudub hajumine.

Hajus peegeldus

Erinevalt peegeldumisest toimub hajus peegeldus, kui valguskiired tabavad ebakorrapärast või karedat pinda. Sel juhul peegelduvad kiired mitmes suunas, luues a hajutatus valgusest.

Tänu hajutatud peegeldusele on meil võimalik näha objekte erinevad vaatenurgad, kuigi meil pole poleeritud pinda ees. Näiteks esineb see peegeldus materjalides nagu puit, nahk või muud objektid, mille pind ei ole täiesti sile.

Segatud peegeldus

Segapeegeldus ühendab nii peegelduva kui hajusa peegelduse omadused. Seda tüüpi peegelduse korral võib pinna tekstuur olla erinev, mistõttu osa valgusest peegeldub spekulaarselt ja teine ​​osa hajusalt. Seda nähtust võib täheldada sellistel pindadel nagu poleeritud marmor, mis on küll sile, kuid sellel on ebakorrapärasused, mis võimaldavad valguse mõningast hajumist.

Laiendatud peegeldus

Seda tüüpi peegeldus tekib siis, kui jälgime a hajus ja osaline pilt, mis tuleneb valguse peegelduva pinna olemusest. Laiendatud peegelduse näide võib olla moonutatud kujutis, mida näeme kumeral või ebakorrapärasel pinnal.

Peegli valguse peegeldus

Peegeldus peeglites

Peeglid on selge näide sellest, kuidas valguse peegeldust saab praktilisel viisil kasutada. Need on poleeritud pinnad, mis võimaldavad peaaegu täiuslikku peegeldust. Peegleid on mitut tüüpi, millest igaühel on unikaalsed omadused, kuidas nad kujutisi peegeldavad. Kõige tavalisemad on:

  • Lamepeeglid: Seda tüüpi peegel peegeldab pilte sellisena, nagu need on, ilma moonutusteta või suurusmuutusteta. Meil kodus olevad peeglid on lamepeeglite ilmekas näide.
  • Kumerad peeglid: Omakorda võivad kõverpeeglid olla nõgusad või kumerad. Nõguspeeglites näivad kujutised suurendatud, kumerate peeglite puhul aga vähendatud ja moonutatud.

Valguse peegeldumise seadused

Valguse peegelduse seadused

Alates iidsetest aegadest on teadlased kindlaks teinud kaks peamist valguse peegelduse seadused mis võimaldavad meil ennustada, kuidas valguskiir peegelduspinnaga kokku puutudes käitub.

Esimene seadus

Esimene peegelduse seadus ütleb seda Langev kiir, peegeldunud kiir ja pinnanormaal asuvad samal tasapinnal. See tähendab, et peegelduse kolm põhielementi on joondatud samale geomeetrilisele tasapinnale ja teisel teljel pole kõrvalekaldeid.

Teine seadus

Teine peegelduse seadus ütleb, et langemisnurk on võrdne peegeldusnurgaga. Teisisõnu, nurk, mille all valgus pinda tabab, on täpselt sama, mille all see peegeldub, vähemalt peegelduva peegelduse korral.

Need kaks seadust on võtmetähtsusega mitte ainult peegelduse toimimise mõistmiseks, vaid ka optiliste seadmete, peeglite, täppisinstrumentide ja muu kujundamisel.

Kõik, mida me peeglis näeme – alates meie peegelpildist kuni kaugemate objektideni – vastab neile kahele põhiseadusele. Peegelduva kujutise selgus ja täpsus sõltuvad nende peegelduspindade seaduste järgimisest.

Veelgi enam, need seadused selgitavad, miks peegli ees seistes on pilt, mida näeme, meie asukoha suhtes ilmselt sümmeetriline. Valguse peegeldumine ei muuda tasapinnalises peeglis pildi vertikaalset ega horisontaalset orientatsiooni, küll aga muudab ruumitaju.

Just tänu nendele seadustele on võimalikud arenenud tehnoloogilised funktsioonid, nagu optiliste kiudude kasutamine valguse edastamiseks. Optiliste kiudude puhul on täieliku sisepeegelduse põhimõte võtmetähtsusega, et võimaldada valgusel läbida pikki vahemaid oma intensiivsust kaotamata.

Kõik see viib meid sügavama arusaamiseni sellest, kuidas valguse peegelduse fenomeni kasutatakse tehnoloogilistes ja teaduslikes rakendustes, aga ka igapäevaelus.

Peegelduse ja murdumise nähtusi on laialdaselt uuritud nii looduses kui kaasaegses tehnoloogias ning need pakuvad jätkuvalt uusi võimalusi uuenduslike tööriistade väljatöötamiseks. Tänu peegeldusele saame nautida teravaid ja täpseid visuaalseid kogemusi sellistes seadmetes nagu kaamerad, teleskoobid ja muud täiustatud optilised süsteemid.


Jäta oma kommentaar

Sinu e-postiaadressi ei avaldata. Kohustuslikud väljad on tähistatud *

*

*

  1. Andmete eest vastutab: Miguel Ángel Gatón
  2. Andmete eesmärk: Rämpsposti kontrollimine, kommentaaride haldamine.
  3. Seadustamine: teie nõusolek
  4. Andmete edastamine: andmeid ei edastata kolmandatele isikutele, välja arvatud juriidilise kohustuse alusel.
  5. Andmete salvestamine: andmebaas, mida haldab Occentus Networks (EL)
  6. Õigused: igal ajal saate oma teavet piirata, taastada ja kustutada.