Riflessione: definizione, leggi di riflessione e riflessioni multiple (spiegate con il diagramma)

Riflessione: definizione, leggi di riflessione e riflessioni multiple (spiegate con il diagramma)!

Quando la luce cade su un oggetto, parte di esso rimbalza sull'oggetto. Il rimbalzo della luce su una superficie è chiamato riflessione. Tutte le superfici riflettono la luce. Quanto bene una superficie riflette la luce dipende dalla natura della superficie. Le superfici lucide e lisce come uno specchio riflettono la luce meglio delle superfici opache e ruvide come un muro o un foglio di carta.

Quando un raggio di luce cade su una superficie liscia, i raggi del raggio vengono riflessi in una particolare direzione e rimangono paralleli tra loro. Questo è noto come riflesso regolare. Poiché i raggi sono riflessi in modo ordinato, l'immagine che si forma è chiara.

Quando un raggio colpisce una superficie irregolare, i suoi raggi si riflettono in diverse direzioni. Questo è chiamato riflesso diffuso o riflessione irregolare. Poiché i raggi riflessi vengono diffusi, o diffusi, in direzioni diverse, vediamo un'immagine confusa o nessuna immagine.

La riflessione da uno specchio piano è un esempio di riflessione regolare. Uno specchio è fatto rivestendo un sottile strato di alluminio o argento sul retro di una lastra di vetro. Lo strato di metallo è estremamente liscio e forma la superficie riflettente dello specchio. La superficie liscia assicura che la luce che cade su di esso subisce regolare riflessione. Ecco perché vedi un'immagine chiara e luminosa di un oggetto in uno specchio.

Termini relativi alla riflessione:

Prima di imparare di più sulla riflessione, è necessario conoscere alcuni termini relativi alla riflessione. Un raggio di luce che cade su una superficie è chiamato raggio incidente. E il raggio di luce riflesso dalla superficie è chiamato raggio riflesso.

La Figura 12.3 mostra il riflesso di un raggio di luce che cade su una superficie liscia in O. O è chiamato il punto di incidenza del raggio. AO è il raggio incidente e OB è il raggio riflesso. ON è la perpendicolare alla superficie di O. Si chiama normale alla superficie nel punto di incidenza.

L'angolo formato dal raggio incidente con il normale è chiamato angolo di incidenza (i). L'angolo formato dal raggio riflesso con il normale è chiamato angolo di riflessione (r).

Leggi di riflessione:

Il riflesso della luce segue due leggi:

1. L'angolo di incidenza è uguale all'angolo di riflessione.

2. Il raggio incidente, il raggio riflesso e il normale nel punto di incidenza si trovano sullo stesso piano.

Spesso esprimiamo la prima legge in breve come

1. Facciamo una fonte di raggi per verificare le leggi della riflessione. Fai una fessura su un pezzo di carta spessa e usala per coprire il lato lucido di un piccolo specchio. Brilla una torcia sulla fessura. La luce che passa attraverso la fessura e che si riflette dallo specchio formerà un raggio. Un'altra fonte di raggi è una 'scatola di raggi'. Per farne uno, rimuovi la parte superiore di una scatola di cartone e taglia una finestra sul fondo. Fare una fessura su un pezzo di carta per grafici e fissarlo sopra la finestra. Brilla una torcia sulla fessura per ottenere un raggio di luce.

2. Disegna una linea retta XY su un foglio di carta (Figura 12.4). Stare uno specchio in posizione verticale, con la sua superficie posteriore (la sua superficie riflettente) sulla linea. Lascia che un raggio di luce proveniente dalla tua fonte di raggio cada sullo specchio. Il raggio si rifletterà.

Traccia l'incidente e i raggi riflessi, quindi rimuovi lo specchio. Produci i raggi per incontrare XY a O. Disegna una normale a XY a O e misura gli angoli di incidenza e riflessione con un goniometro. Ripeti questo esperimento un numero di volte. Ogni volta ruotare il foglio con lo specchio su di esso in modo che il raggio incidente cada a diversi angoli sullo specchio. Lo troverai in ogni caso

In questa attività, il raggio incidente, il raggio riflesso e il normale nel punto di incidenza si trovano sul piano del foglio di carta. Ripeti l'attività mettendo il foglio sul bordo di un tavolo e piegando il foglio vicino a O. Questa volta il raggio riflesso non cadrà sulla parte piegata, perché si trova su un piano diverso.

Immagine formata da uno specchio piano:

Quando teniamo una matita di fronte a uno specchio piano, vediamo la sua immagine. I raggi di luce della matita cadono sullo specchio e si riflettono. Quando i raggi riflessi entrano nei nostri occhi, vediamo un'immagine della matita. I raggi sembrano provenire da una posizione dietro lo specchio e lì vediamo l'immagine della matita.

Ma se teniamo uno schermo dietro lo specchio, l'immagine non si formerà su di esso. Come sai, un'immagine che non può essere formata su uno schermo è chiamata immagine virtuale. Quindi, una proprietà dell'immagine formata da uno specchio piano è che si tratta di un'immagine virtuale. Un'altra proprietà è che l'immagine è eretta (verticale).

Quanto è distante l'immagine di uno specchio piano? Per scoprirlo, fai la seguente attività.

Attività:

Stare una lastra di vetro trasparente in posizione verticale tra due libri spessi o blocchi di legno. Accendi una candela e posizionala su un lato del vetro. Il vetro si comporta come uno specchio piano. Vedrai una debole immagine della candela dietro il vetro. Prendi un'altra candela della stessa dimensione, ma non accenderla.

Posizionalo dietro il vetro in modo che si fonda con l'immagine della prima candela. Questo mette la seconda candela nella posizione dell'immagine e la fa apparire illuminata (Figura 12.6). Misurare le distanze tra la lastra di vetro e le candele.

Ripeti l'esperimento un numero di volte. Ogni volta posizionare la prima candela in una nuova posizione e la seconda candela nella posizione dell'immagine. In tutti i casi troverai che le due candele si trovano alla stessa distanza dalla lastra di vetro.

L'attività mostra che per la riflessione da uno specchio piano, l'immagine è formata come molto indietro rispetto allo specchio di fronte all'oggetto. In altre parole, le distanze dell'immagine e dell'oggetto dallo specchio sono uguali.

Specchi curvi e specchietti retrovisori dei veicoli sono specchi curvi. Se posizioni un oggetto vicino a uno specchio da barba, la sua immagine sarà più grande dell'oggetto. E se posizionate l'oggetto davanti a uno specchietto retrovisore, la sua immagine sarà più piccola. Ma se si posiziona l'oggetto davanti a uno specchio piano, l'immagine formata avrà le stesse dimensioni dell'oggetto.

Inversione laterale:

Nell'immagine formata da uno specchio piano, i lati sinistro e destro vengono invertiti. Questo cambiamento laterale (laterale) è chiamato inversione laterale. Se si separano i capelli a sinistra, l'immagine in uno specchio piano avrà la separazione a destra.

Le lancette di un orologio nella posizione a ore 3 sembrano essere nella posizione a ore 9 dell'immagine. Una freccia destra diventa una freccia sinistra, la lettera 'd' diventa 'b', 'p' diventa 'q' e così via. Questo è il motivo per cui le lettere della parola ambulanza sono scritte lateralmente invertite di fronte a un'ambulanza. Questo fa apparire la parola nel modo corretto nei retrovisori.

Ora che hai imparato a conoscere le proprietà dell'immagine formata da uno specchio piano, puoi dire che l'immagine è:

(a) Virtuale,

(b) Eretto,

(c) Lateralmente invertito,

(d) delle stesse dimensioni dell'oggetto, e

(e) Alla stessa distanza dallo specchio dell'oggetto.

Riflessioni multiple:

Uno specchio piano forma un'immagine di un oggetto posto prima di esso. Questo è il risultato di un singolo riflesso di luce. Cosa succede se l'oggetto viene posizionato tra due specchi che sono angolati l'uno rispetto all'altro? Cerchiamo di scoprirlo.

Attività:

Stare due specchi in posizione verticale, ad angolo retto tra loro. Disegna una freccia come mostrato nell'immagine e posizionala tra gli specchi (Figura 12.8). Quante immagini vedi? Tutte le immagini mostrano inversione laterale?

Ciascuno degli specchi formerà un'immagine a causa della riflessione. Ciascuna di queste immagini è formata da una singola riflessione [Figura 12.9 (a)]. Queste immagini sono invertite lateralmente. Inoltre, viene creata un'immagine sul bordo dove si incontrano gli specchi.

Questa immagine è formata da raggi che vengono riflessi due volte [Figura 12.9 (b)]. Di conseguenza, questa immagine non è invertita lateralmente. Quindi, i lati sinistro e destro della freccia e la parola "sinistra" appaiono nel modo corretto in questa immagine.

Cosa succede quando l'angolo tra gli specchi è diverso da 90 °? Scoprirai che mentre diminuisci l'angolo tra gli specchi, il numero delle immagini aumenta.

E quando l'angolo diventa zero, cioè quando gli specchi diventano paralleli l'uno all'altro, il numero di immagini diventa infinito. Ecco perché quando uno specchio viene tenuto dietro la testa dopo un taglio di capelli, non solo vedi la parte posteriore della testa, ma vedi anche innumerevoli immagini di te stesso.

Il numero di immagini di un oggetto posizionato tra due specchi può essere trovato dalla seguente formula.

Quando l'angolo tra gli specchi è di 90 °, il numero di immagini è (360/90 °) -1 = 4-1 = 3. Analogamente, quando l'angolo è 60 °, il numero di immagini è (360/60 °) -1 = 6-1 = 5.

Caleidoscopio:

Il caleidoscopio è un dispositivo che utilizza i riflessi per produrre motivi. Consiste di specchi inclinati l'uno verso l'altro. Gli specchi formano più immagini di oggetti di fronte a loro. Questo crea dei bellissimi disegni, che cambiano quando il caleidoscopio viene ruotato o scosso.

Puoi creare un caleidoscopio con tre strisce speculari di uguale dimensione. Fissare le strisce con nastro adesivo, con i loro lati lucidi rivolti verso l'interno, per formare un tubo triangolare. Ora metti due lati di una piccola busta in politene trasparente su due lati del tubo.

Metti piccole, colorate, trasparenti (o traslucide) cose nella busta. Puoi mettere vetro colorato (da braccialetti), perline, pezzi tagliati da cannucce, ecc. Fissare l'estremità aperta della busta al terzo specchio. Tieni la borsa abbastanza larga da permettere alle cose al suo interno di muoversi facilmente.

Coprire l'altra estremità del tubo con carta rigida e fare un buco con una matita. Guarda attraverso il buco. Vedi uno schema bellissimo? Agitare il caleidoscopio per modificare il motivo.