Speglar

Att ljuset reflekteras diskuterade vi i förra inlägget. Vi kan utnyttja detta i ex. speglar.

Om ljus träffar en spegel studsar ljuset tillbaka. Ni har testat att spegla ljus mot olika ytor och upptäckt att ljus oftast studsar iväg i samma vinkel som det kom in. Man brukar prata om att ljuset kommer in till spegeln i en infallsvinkel. Sedan speglas/reflekteras ljuset mot spegeln, och åker iväg från spegeln i en så kallad reflektionsvinkel. Titta i bilden!

Olika typer av speglar

Det finns tre olika sorters speglar, plana speglar, konkava speglar och konvexa speglar. En plan spegel (också kallad rak spegel) är en helt vanlig spegel, en sådan som du ser dig i varje dag. När du står framför spegeln så träffar ljusstrålar dig och studsar från dig mot spegeln. Ljus som kommer in till en rak spegel reflekteras. Några av dessa ljusstrålar träffar ditt öga, och du upplever att du ser en bild. Bilden som uppkommer är precis lika stor som du är, och står på samma avstånd från spegeln. Den enda skillnaden är att vänster blir höger, och höger blir vänster. Varför blir det så? 

Jo för att det ljus som kommer från din högra sida reflekteras tillbaka på den högra sidan. Då ser din högerhand ut att ligga på din spegelbilds vänstra sida, och vi har fått en spegelbild!

De två andra typerna, konkav och konvex, är olika typers böjda speglar. Böjda speglar skapar annorlunda bilder än de vi är vana vid, och kombinerar man konkava och konvexa speglar får man effekter som används i ex. lustiga hus. 

En konkav spegel liknar insidan av en sked, den är alltså böjd. I en konkav spegel kommer alla ljusstrålar att träffa spegeln i en lite annorlunda vinkel än i en rak. Så alla strålar reflekteras lite olika. De reflekteras dock så att alla strålar möts i en enda punkt (se bilden). Denna punkt kallas för brännpunkt. När alla ljusstrålar koncentreras till en enda punkt kommer väldigt mycket energi att fokuseras i en enda punkt, och det blir väldigt varmt. Detta fenomen används ex. när man tänder den Olympiska elden. Man lägger en fackla i denna brännpunkt, och den samlade energin gör så att facklan fattar eld. 

Man kan undersöka hur ett objekt speglas i en konkav spegel kan man rita ut strålgången. Då ritar man in en ljusstråle från toppen av objektet rakt in mot spegeln. Ljuset speglas då tillbaka genom brännpunkten (den orangea linjen). Sedan kan vi rita en stråle bakvägen, genom brännpunkten och sedan rakt ut från spegeln (den gröna linjen). Där de två strålarna möts kommer objektet att synas. Din spegelbild i en konkav spegel är förminskad och uppochnervänd.

En konvex spegel liknar utsidan av en sked. Ljus som kommer in till en konvex spegel sprids i stället, alltså ljuset reflekteras så att ljuset sprids ut (se bild). Om man skulle följa de spridda strålarna genom spegeln så ser man att alla strålar även här samlas i en punkt, en så kallad imaginär brännpunkt. Punkten existerar egentligen inte, men den hjälper oss att teoretiskt undersöka hur bilden skulle se ut i en konvex spegel. Man gör exakt på samma sätt som i det förra exemplet, och för att rita strålarna så behöver man brännpunkten. Kolla i ditt häfte hur vi gjort på lektionen.

Din spegelbild i en konvex spegel är förminskad men rättvänd.

Uppgifter: 

1. En konvex spegel kan ta emot strålar från ett bredare område än en plan spegel. Var kan man utnyttja detta?

2. I de böjda speglarna spelar brännpunkten en stor roll. Undersök, genom att rita strålgången, hurudana bilder som uppkommer i konkava och konvexa speglar om objektet står närmare spegeln än brännpunkten.