Kandungan
- Sifat Optik Cahaya
- Refleksi dan Pembiasan
- Imej yang Dibentuk Oleh Cermin dan Kanta
- Masalah Imej Cermin Plane
- Sifat Lain-lain Cermin Plane
- Cermin Plastik Melekap
Bagaimana anda akan menjawab jika diminta untuk menerangkan ciri-ciri imej yang dibentuk oleh cermin satah? Pertama, anda perlu pastikan anda memahami terminologi dalam permainan. Adakah "cermin satah" sesuatu yang anda gunakan untuk menyemak penampilan anda semasa penerbangan benua, atau adakah sesuatu yang lebih biasa?
A cermin satah adalah jenis cermin yang paling mungkin digunakan untuk digunakan, walaupun jika media sosial adalah petunjuk, "selfie" sebahagian besarnya datang untuk menggantikan cermin sebenar pada awal abad ke-21. Secara idealnya, cermin satah terdiri daripada permukaan rata yang rata tanpa gangguan, dan memantul 100 peratus cahaya yang menyerangnya (cahaya kejadian) kembali pada sudut yang dapat diprediksi.
Walaupun tiada cermin adalah "sempurna," entiti ideal dalam fizik adalah menyeronokkan untuk dibicarakan. Dalam pembelajaran tentang cermin kapal terbang, anda dapat merasai sains optik umum, dan rasa salah satu daripada banyak cara mata anda boleh menipu anda semasa melakukan pekerjaan mereka dengan tepat seperti yang dirancang.
Sifat Optik Cahaya
Cahaya, walaupun hampir di mana-mana banyak masa, adalah entiti sukar untuk menerangkan dengan tepat, seperti banyak perkara dalam fizik. Anda boleh menghargai ini dengan hanya melihat bilangan cara cahaya diwakili bukan sahaja dalam sains tetapi dalam seni. Adakah cahaya terdiri atau zarah, atau ia terdiri daripada gelombang? Adakah gelombang menunjuk ke arah tertentu?
Dalam sebarang kes, cahaya yang boleh dilihat kepada manusia boleh digambarkan sebagai mempunyai panjang gelombang λ antara 440 dan 700 bilion meter (10–9 m, atau nm). Sejak kelajuan cahaya c adalah tetap pada kira-kira 3 × 108 m / s dalam vakum, anda boleh menentukan kekerapan mana-mana sumber cahaya ν dari panjang gelombangnya: νλ = c.
Apabila membincangkan cermin, mudah untuk mewakili cahaya bukan sebagai gelombang gelombang (seperti yang anda lihat memancar ke luar selepas melemparkan batu besar ke dalam tasik yang sebelumnya tenang) tetapi sebagai sinar. Juga, sinar yang datang dari sumber yang sama dan menarik bahagian-bahagian cermin yang berdekatan boleh dianggap sebagai selari. Dengan skim ini, mudah untuk mengira sudut yang terlibat dalam masalah cermin satah.
Refleksi dan Pembiasan
Apabila sinaran cahaya menyerang permukaan fizikal, laluan mereka boleh berubah dalam beberapa cara. Sinar dapat melantun permukaan, melewati, atau gabungan kedua-duanya.
Apabila sinaran cahaya melantun objek, ini dipanggil pantulan, dan ketika mereka melewatinya dan bengkok dalam proses, ini dipanggil pembiasan. Yang terakhir adalah tindakan lensa, sedangkan satu-satunya masalah dengan pesawat (dan lain-lain) cermin adalah refleksi.
The hukum pantulan menyatakan itu sudut kejadian sinar cahaya yang mencatatkan cermin satah adalah sama dengan sudut pantulan, dengan kedua-duanya diukur berkenaan dengan garis serenjang dengan permukaan cermin.
Imej yang Dibentuk Oleh Cermin dan Kanta
Apabila cermin dan lensa "memproses" sinar cahaya yang menyerang mereka, mereka "membuat" imej secara literal dibentuk oleh faktor-faktor ini: jarak antara objek dan cermin (atau pusat lensa) dan bentuk permukaan.
Lensa mengikut definisi merangkumi pelbagai permukaan melengkung, sementara cembung (keluaran luaran) dan cekung (cengkaman dalaman) cermin setiap mengandungi satu; cermin satah merangkumi senario paling mudah dari segala yang disebutkan di sini.
Sekiranya imej yang terbentuk berada di sisi yang sama dengan sinar cahaya yang dicerminkan atau dibiaskan, ia adalah a imej sebenar. Ini bermakna bahawa untuk cermin, imej sebenar akan berada di sisi yang sama seperti orang yang melihatnya (untuk kanta, ia akan berada di sisi lain kerana cahaya dibiaskan dan bukannya ditunjukkan dalam tetapan ini). Imej yang muncul di belakang cermin (atau di depan kanta) dipanggil imej maya.
Bagaimanakah bentuk imej "di belakang" cermin? Lagipun, mungkin ada apa-apa di sana tetapi konkrit padat untuk ratusan batu. . . oke, tidak batu, tetapi dinding boleh sangat tebal. Tetapi fikirkan sejenak: Apabila anda melihat di cermin, betul-betul di mana "orang" yang anda lihat muncul untuk melihat ke belakang dari anda?
Masalah Imej Cermin Plane
Seperti yang ditunjukkan oleh keputusan latihan yang dicadangkan di atas, imej itu kelihatan berada di belakang cermin, tetapi sebenarnya tidak. Oleh itu, ia adalah imej maya. Tepat di mana dan bagaimanakah imej ini "dijumpai"?
Jika anda membuat gambarajah yang menunjukkan situasi ini dari atas, anda boleh mencuba lokasi imej dalam senario cermin mana-mana pesawat menggunakan undang-undang pantulan. Sebagai contoh, sekiranya pemerhati berdiri 3 m dari cermin pada sudut 45 darjah, imejnya akan dijumpai terus di seberangnya di sisi lain cermin. Tetapi sejauh mana?
Menggunakan Teorema Pythagoras untuk menentukan ini. Jarak jarak 3 meter antara pemerhati dan cermin adalah segi tiga tepat dengan hipotenus 3 dan sisi yang sama s seperti itu2 + s2 = 32, atau 2s2 = 9, atau s = 3 / √2 = 2.12 m. Ini adalah jarak tegak lurus antara pemerhati dan cermin, jadi imej adalah dua kali jarak ini dari pemerhati, atau 4.24 m.
Sifat Lain-lain Cermin Plane
Selain dibahagikan kepada imej "sebenar" dan "maya," juga boleh tegak atau terbalik. Sesiapa sahaja yang pernah menggunakan bahagian dalam sudu sebagai cermin telah melihat contoh imej terbalik. Cermin Plane dikatakan membuat imej tegak, tetapi ini adalah gambaran yang mengelirukan atau sekurang-kurangnya tidak lengkap tentang apa yang sedang berlaku, kerana ia hanya terpakai pada paksi-y, atau paksi menegak.
Jika anda melihat cermin, bahagian atas kepala anda berada di belakang dan di atas mata anda berbanding dengan cermin, dan dengan itu, mata imej lebih dekat dan lebih rendah berhubung dengan cermin (dan anda) daripada belakang kepala imej. Garis yang menyambungkan titik ini, seperti yang dilihat dari sisi, adalah panjang yang sama, tetapi berorientasikan secara berbeza (tetapi simetri) di ruang angkasa. Oleh itu imej adalah terbalik - tetapi sepanjang paksi x!
Cermin Plastik Melekap
Antara contoh-contoh cermin kapal terbang dalam penggunaan saintifik, perindustrian dan isi rumah adalah cermin mata pesawat. Ini mewakili cara yang baik untuk menunjukkan langsung, tetapi sering sukar untuk diterjemahkan ke dalam pengalaman, undang-undang yang mengawal cermin satah dari perspektif geometri.
Sekiranya anda berpeluang, cobalah menyiapkan tiga cermin (anda mungkin tidak mempunyai engsel, tetapi tidak ada halangan) yang berorientasikan pada sudut 60 darjah bersama, yang dari atas akan kelihatan seperti roda basikal dengan tiga spekal jarak yang sama. Jika anda mempunyai protractor, sumber cahaya dan beberapa cermin yang lebih kecil, anda boleh membuat dan menguji ramalan tentang pantulan yang anda "buat" menggunakan geometri asas seperti yang digariskan di atas.