Авторизация

Почему зеркало отражает


Почему зеркало отражает?

Зеркало — это гладкая блестящая поверхность, которая отражает почти весь попадающий на нее свет. Мы видим себя в зеркале потому, что свет, отражаясь от нас, падает на зеркало, отражается от него еще раз и попадает нам в глаза. Как правило, зеркала изготавливаются из стекла. Они нужны нам не только для того, чтобы смотреться в них. Зеркала используют при производстве различных оптических приборов.

Свет отражается не от стекла, а от тонкого слоя серебряной краски, нанесенного на заднюю сторону зеркала.

Блестящую поверхность имеют не только зеркала. Обработанный определенным образом металл тоже хорошо отражает свет. Блестят и другие гладкие поверхности — например, фарфоровые тарелки.

Астрономы наблюдают за звездами в мощные телескопы. В конструкции телескопа используется система вогнутых зеркал, похожих на огромные неглубокие тарелки. Зеркала, точно так же как и линзы, увеличивают и зрительно приближают удаленные объекты.

Посмотри на себя в зеркало. Свет отражается от зеркала напрямую, и изображение получается перевернутым: правая и левая стороны меняются местами. Объясни, почему так происходит?

Почему зеркало отражает

Почему зеркало отражает Почему мы видим в зеркале свое отражение? Почему зеркало отдает серебряным оттенком?

Наверное каждый человек хоть раз задумывался, почему в зеркале он видит свое отражение, и как это вообще происходит.  Если обратиться к физике и вспомнить школьные курсы, то станет понятно, что каждый предмет отражает от себя свет.  Свет отражается от каждого предмета, и даже человека, затем попадает в зеркало, оттуда отражается в наши глаза, поэтому мы видим картинку перевернутую слева на право.  На самом деле, всё не так просто.  Вспомните, как выглядит обычное зеркало?  Помимо отражения, которое мы там видим зеркало визуально кажется серебряным, этот эффект получается совершенно не случайно.

Отражение, которые мы видим в зеркале дает совсем не стекло, а серебряное металлическое покрытие, находящееся под слоем стекла. Стекло необходимо, чтобы защищать серебряный слой от различных внешних повреждений. Если уж на то пошло, большинство материалов могут отражать свет, если пройдут предварительную обработку, в качестве примера можно привести в фарфоровые тарелки.  Наравне с зеркалом, Никакое покрытие не будет отражать лучи света также хорошо.  Рассмотрим в качестве примера лакированное покрытие мебели, под определенным углом мы сможем увидеть отражение предметов, которые находятся в помещении.  Если смотреть на лакированное покрытие под прямым углом, вы вряд ли увидите свое отражение.

AWESOME! NICE LOVED LOL FUNNY FAIL! OMG! EW!

Почему в зеркале возникает отражение?

У вас никогда не возникал вопрос, почему, когда мы смотрим в зеркало, то видим свое отражение? А причина этого явления банально проста, и сводится к способности световых лучей отражаться от зеркальных поверхностей.

Все световые источники можно условно разделить на первичные и вторичные. К числу первичных относятся те из них, которые непосредственно генерируют свет.  Сюда можно отнести: Солнце, электрическую лампочку, открытый огонь, молнию, а также световые фотоны, которые рождаются вследствие термоядерных и химических реакций.

К вторичным источникам относятся все те тела, которые отражают световые лучи (фотоны). То есть, сгенерированные первичным источником световые лучи, попадают на отражающую поверхность вторичных, отражаются от нее, и накладываются на сетчатку глаз человека, в результате чего он и видит отраженное изображение.

И так, световой луч от первичного источника света попадает на непрозрачную поверхность.  В результате происходит поглощение световых фотонов атомами, входящими в ее структуру. Выведенные из равновесия атомы практически мгновенно перенаправляют фотоны в обратном направлении, освобождаясь, таким образом, от избытка энергии. Если лучи от первичного источника падают на шероховатую поверхность, которая характеризуется хаотичным расположением атомов, то отраженные фотоны суммируются, что приводит к явлению диффузии – появлению одинакового светового отраженного потока, распространяющегося во всех направлениях.

Совсем по – иному отражаются световые лучи от зеркальных поверхностей, в которых атомы расположены в строгом порядке.  В результате, сетчатки человеческого глаза достигают лишь те лучи, угол падения которых равен углу отражения. Все остальные лучи компенсируют друг друга.

Таким образом, чтобы увидеть свое отражение в зеркале, мы должны стать прямо против него. В этом случае световые фотоны, исходящие от нас, попадут на поверхность зеркала, отразятся от нее, и вернутся на сетчатку нашего глаза. В результате мы увидим свое отражение. Единственное, чем будет отличаться зазеркалье, перевернутым изображением. Если это текст, то его можно читать справа налево, а направление движения стрелок часов, отраженных в зеркале, будет против часовой стрелки. При этом отраженное изображение станет менее ярким, по причине нагрева зеркальной поверхности световыми фотонами, и безвозвратным поглощением некоторой их части. Это происходит потому, что абсолютно гладких поверхностей не существует. Даже полированное серебро, которое имеет практически идеальную отражающую способность, таковым не является.

Почему моё отражение в зеркале выглядит по-другому?

Зеркало – необходимый предмет нашего быта. Без него многие из нас не осмелились бы выйти на публику. Но почему в отражении родинка находится на левой стороне лица, а мои друзья говорят, что она справа? Показывает ли зеркало реальность?

Мы делаем это после подъёма или мытья рук, в лифте или при чистке зубов – мы бросаем взгляд в зеркало – так происходит с давних пор. Но в зеркале мы видим себя иначе, чем нас воспринимают другие люди. Нам кажется, что правая и левая половины тела поменялись местами.

Почему зеркало отражает?

Дело в гладкости

Обычно зеркало имеет два слоя. Нижний состоит из алюминия, а внешний из стекла. Стекло защищает поверхность, алюминиевый слой обеспечивает отражение. Это получается благодаря тому, что алюминиевый слой является чрезвычайно гладким .

Но мы можем отражаться и в других гладких поверхностях. Например, в поверхности нового лакированного автомобиля или экране дисплея телефона. Но с отштукатуренной стеной дела состоят иначе. Так как она неровная, она неравномерно отбрасывает лучи света или поглощает их.

Особенностью гладких поверхностей является то, что они симметрично отражают каждый световой луч: он отбрасывается под тем же углом, под которым попал на предмет.

Поэтому вместе световые лучи создают упорядоченное изображение. Когда мы стоим перед зеркалом, эти лучи попадают на сетчатку глаза, и наш мозг формирует картину — зеркальное отражение.

Зеркало обманывает наш мозг

Но наш зеркальный образ имеет определенное отличие от фотографии: нам кажется, что отражение находится в два раза дальше, чем само зеркало. И наша родинка оказывается на правой стороне лица вместо левой. Но почему?

Мы видим себя в зеркале иначе, чем нас видят другие люди, потому что зеркало обманывает наш мозг. Изображение предмета, даваемое плоским зеркалом, формируется за счет лучей, отраженных от зеркальной поверхности. Это изображение является мнимым, так как оно образуется пересечением не самих отраженных лучей, а их продолжений в «зазеркалье». Это смущает наш мозг: он не рассчитывал на то, что свет сделал своего рода изгиб.

Для мозга прямой луч света попадает в глаз по определенному направлению. Изгиб мозг игнорирует. Поэтому при рассмотрении себя в зеркале нам кажется, что мы находимся на некотором расстоянии.

А изображение перевёрнуто?

Фактически это не так. Иначе изображение в зеркале было бы перевернуто и по вертикали. Зеркало этого не делает. Но всё же наше отражение выглядит как клон, который стоит напротив нас.

Мы видим свою родинку на другой стороне лица.

Это происходит потому, что зеркало меняет местами зад и перед. Детально понять это можно с помощью модели в системе координат. Мы должны представить, что мы отражаем модель по горизонтальной оси, а вертикальную ось не трогаем. Таким образом формируется изображение, показываемое нам в зеркале.

И мозг обманывает нас во второй раз: зеркало меняет только одну ось, другие нет. Поэтому мы можем поворачиваться и крутиться, как хотим, — отражение не совпадет с нами. Зеркало не меняет местами левую и правую сторону, они просто отражены зеркально. ō

Почему мы видим отражение в зеркале?

Человек способен видеть благодаря свету. Кванты света — фотоны обладают свойствами и волны, и частицы. Источники света разделяют на первичные и вторичные. В первичных — таких как Солнце, лампы, огонь, электрический разряд — фотоны рождаются в результате химических, ядерных или термоядерных реакций.

Вторичным источником света служит любой атом: поглотив фотон, он переходит в возбужденное состояние и рано или поздно возвращается в основное, излучив новый фотон. Когда луч света падает на непрозрачный предмет, все составляющие луч фотоны поглощаются атомами на поверхности предмета.

Возбужденные атомы практически немедленно возвращают поглощенную энергию в виде вторичных фотонов, которые равномерно излучаются во все стороны.

Если поверхность шероховатая, то атомы на ней расположены беспорядочно, волновые свойства света не проявляются и суммарная интенсивность излучения равна алгебраической сумме интенсивности излучения каждого переизлучающего атома. При этом независимо от угла наблюдения мы видим одинаковый световой поток, отраженный от поверхности, — такое отражение называется диффузным. Иначе происходит отражение света от гладкой поверхности, например, зеркала, полированного металла, стекла.

В этом случае переизлучающие свет атомы упорядочены относительно друг друга, свет проявляет волновые свойства, а интенсивности вторичных волн зависят от разностей фаз соседних вторичных источников света. В результате вторичные волны компенсируют друг друга во всех направлениях, за исключением одного-единственного, которое определяется по хорошо известному закону — угол падения равен углу отражения.

Фотоны словно упруго отскакивают от зеркала, поэтому их траектории идут от предметов, как бы находящихся позади него, — их-то и видит человек, глядя в зеркало. Правда, мир зазеркалья отличается от нашего: тексты читаются справа налево, стрелки часов крутятся в обратную сторону, а если поднять левую руку, наш двойник в зеркале поднимет правую, и кольца у него не на той руке… В отличие от киноэкрана, где все зрители видят одно и то же изображение, в зеркале отражения для всех разные.

Например, девушка на снимке видит в зеркале вовсе не себя, а фотографа (раз уж он видит ее отражение). Чтобы увидеть себя, надо расположиться напротив зеркала. Тогда фотоны, идущие от лица в направлении взгляда, падают на зеркало почти под прямым углом и возвращаются обратно.

Когда они достигают глаз, вы видите свой образ по ту сторону стекла. Ближе к краю зеркала глаза ловят фотоны, отраженные им под некоторым углом. Значит, и пришли они тоже под углом, то есть от предметов, находящихся по сторонам от вас. Это позволяет видеть себя в зеркале вместе с окружающей обстановкой.

Но от зеркала отражается всегда меньше света, чем падает, по двум причинам: не бывает идеально гладких поверхностей, и свет всегда немного нагревает зеркало. Из широко распространенных материалов лучше всего отражает свет полированное серебро (более 95%).Из него делали зеркала в древности. Но на открытом воздухе серебро тускнеет из-за окисления, а полировка повреждается. К тому же металлическое зеркало получается дорогим и тяжелым.

Теперь тонкий слой металла наносят на обратную сторону стекла, защищая от повреждений несколькими слоями краски, а вместо серебра ради экономии часто используют алюминий. Его коэффициент отражения — около 90%, и для глаз разница незаметна.

Почему мы видим отражение в зеркале?

Человек способен видеть благодаря свету. Кванты света — фотоны обладают свойствами и волны, и частицы. Источники света разделяют на первичные и вторичные. В первичных — таких как Солнце, лампы, огонь, электрический разряд — фотоны рождаются в результате химических, ядерных или термоядерных реакций.

Вторичным источником света служит любой атом: поглотив фотон, он переходит в возбужденное состояние и рано или поздно возвращается в основное, излучив новый фотон. Когда луч света падает на непрозрачный предмет, все составляющие луч фотоны поглощаются атомами на поверхности предмета.

Возбужденные атомы практически немедленно возвращают поглощенную энергию в виде вторичных фотонов, которые равномерно излучаются во все стороны.

Если поверхность шероховатая, то атомы на ней расположены беспорядочно, волновые свойства света не проявляются и суммарная интенсивность излучения равна алгебраической сумме интенсивности излучения каждого переизлучающего атома. При этом независимо от угла наблюдения мы видим одинаковый световой поток, отраженный от поверхности, — такое отражение называется диффузным. Иначе происходит отражение света от гладкой поверхности, например, зеркала, полированного металла, стекла.

В этом случае переизлучающие свет атомы упорядочены относительно друг друга, свет проявляет волновые свойства, а интенсивности вторичных волн зависят от разностей фаз соседних вторичных источников света. В результате вторичные волны компенсируют друг друга во всех направлениях, за исключением одного-единственного, которое определяется по хорошо известному закону — угол падения равен углу отражения.

Фотоны словно упруго отскакивают от зеркала, поэтому их траектории идут от предметов, как бы находящихся позади него, — их-то и видит человек, глядя в зеркало. Правда, мир зазеркалья отличается от нашего: тексты читаются справа налево, стрелки часов крутятся в обратную сторону, а если поднять левую руку, наш двойник в зеркале поднимет правую, и кольца у него не на той руке… В отличие от киноэкрана, где все зрители видят одно и то же изображение, в зеркале отражения для всех разные.

Например, девушка на снимке видит в зеркале вовсе не себя, а фотографа (раз уж он видит ее отражение). Чтобы увидеть себя, надо расположиться напротив зеркала. Тогда фотоны, идущие от лица в направлении взгляда, падают на зеркало почти под прямым углом и возвращаются обратно.

Когда они достигают глаз, вы видите свой образ по ту сторону стекла. Ближе к краю зеркала глаза ловят фотоны, отраженные им под некоторым углом. Значит, и пришли они тоже под углом, то есть от предметов, находящихся по сторонам от вас. Это позволяет видеть себя в зеркале вместе с окружающей обстановкой.

Но от зеркала отражается всегда меньше света, чем падает, по двум причинам: не бывает идеально гладких поверхностей, и свет всегда немного нагревает зеркало. Из широко распространенных материалов лучше всего отражает свет полированное серебро (более 95%). Из него делали зеркала в древности. Но на открытом воздухе серебро тускнеет из-за окисления, а полировка повреждается. К тому же металлическое зеркало получается дорогим и тяжелым.

Теперь тонкий слой металла наносят на обратную сторону стекла, защищая от повреждений несколькими слоями краски, а вместо серебра ради экономии часто используют алюминий. Его коэффициент отражения — около 90%, и для глаз разница незаметна.


Смотрите также