Naujos sąvokos:
- plokščiàsis véidrodis
- įgaubtàsis véidrodis
- išgaubtàsis véidrodis
Tikėtina, kad kiekvieną dieną pažvelgiate į plokščiąjį veidrodį norėdami įsitikinti, ar tvarkingai atrodote. Tačiau namuose yra ir kitų daiktų, kuriais galima išgauti savo atvaizdą. Pažiūrėkite, kokį jūsų atvaizdą sukuria metalinio valgomojo šaukšto įgaubta ir išgaubta pusės, kurios prilygsta sferiniam veidrodžiui. Išsiaiškinkime, kaip veikia plokštieji ir sferiniai veidrodžiai.
Veidrodžių rūšys
Veidrodžiai gali būti plokštieji ir sfèriniai (lenktos formos). Savo ruožtu sferiniai veidrodžiai gali būti įgaubtieji ir išgaubtieji (2.4.1 pav.).
Plokščiojo veidrodžio sandara
Plokštieji veidrodžiai gaminami iš labai lygių stiklo lakštų. Vienas stiklo lakšto paviršius padengiamas gerai šviesą atspindinčio metalo (aliuminio, sidabro) sluoksniu ir įrėminamas (2.4.2 pav., a). Labai lygus metalo sluoksnis atspindi visą šviesą (2.4.2 pav., b), todėl atvaizdą matome spalvotą (plačiau apie spalvas žr. p. 76). Atspindėta šviesa patenka stebėtojui į akis ir jis savo atvaizdą mato spalvotą.
Kaip susidaro atvaizdas plokščiajame veidrodyje
Išsiaiškinkime, kaip susidaro daikto atvaizdas plokščiajame veidrodyje. Tarkime, kad prieš veidrodį pastatyta šokėjos figūrėlė (2.4.3 pav.). Raskime šokėjos figūrėlės atvaizdą plokščiajame veidrodyje. Šį veiksmą išskaidykime į žingsnius.
1 žingsnis. Pasirenkame tašką A ir iš jo brėžiame šviesos spindulį (1), krintantį tam tikru kampu į veidrodžio paviršių. Spindulys atsispindi nuo veidrodžio tokiu pat kampu. Punktyrine linija pratęsiame šį spindulį už veidrodžio (2.4.3 pav.).
2 žingsnis. Iš taško A brėžiame spindulį (2), statmeną veidrodžio paviršiui. Šis spindulys atsispindi stačiuoju kampu. Punktyrine linija pažymime spindulio (2) tęsinį už veidrodžio.
3 žingsnis. Randame spindulių (1) ir (2) tęsinių susikirtimo tašką A1. Tai yra šokėjos figūrėlės taško A atvaizdas.
4 žingsnis. Tokiu pat būdu nubrėžę spindulius iš taško B, gautume šokėjos figūrėlės apatinio taško B1 atvaizdą. Sujungę taškus A1 ir B1 gauname šokėjos figūrėlės atvaizdą A1B1 (2.4.3 pav.).
Atvaizdo plokščiajame veidrodyje savybės
Daikto atvaizdas plokščiajame veidrodyje yra vertikalus ir tokio pat aukščio kaip daiktas. Pavyzdžiui, 15 cm aukščio žvakės atvaizdas taip pat būtų lygus 15 cm.
Daikto atvaizdas yra nutolęs nuo veidrodžio tokiu pat atstumu kaip ir daiktas. Tuo įsitikinti galime prieš veidrodį padėję šaškių lentą (2.4.4 pav.). Jei šaškė nutolusi nuo veidrodžio per 8 langelius, jos atvaizdas nutolęs nuo veidrodžio taip pat per 8 langelius.
Daikto atvaizdo pusės veidrodyje yra sukeistos vietomis (2.4.5 pav.). Pavyzdžiui, jei stovėdami prieš veidrodį pakeliate dešinę ranką, jūsų atvaizdas veidrodyje pakelia kairę ranką. Taip nutinka dėl to, kad atsispindėję nuo veidrodžio paviršiaus spinduliai pakeičia sklidimo kryptį.
Daikto atvaizdas plokščiajame veidrodyje yra netikras, virtualus. Atrodo, kad šokėjos figūrėlės atvaizdas yra už veidrodžio (2.4.3 pav.). Tačiau šviesa nepatenka už veidrodžio. Vadinasi, daikto atvaizdas yra tik optinė apgaulė. Dėl šios priežasties atvaizdas veidrodyje vadinamas netikruoju arba menamúoju.
Sferiniai (kreivieji) veidrodžiai, arba Šaukšto fizika
Suprasti sferinių veidrodžių veikimą gali padėti valgomasis šaukštas. Įgaubta šaukšto dalis prilygsta įgaubtajam sferiniam veidrodžiui (2.4.6 pav., a), išgaubta – išgaubtajam sferiniam veidrodžiui (2.4.6 pav., b).
 2.4.6 pav., a |  2.4.6 pav., b |
Įgaubtieji veidrodžiai
Paimkite šaukštą ir įsižiūrėkite į įgaubtą jo dalį. Joje matysite apverstą savo atvaizdą. Artindami šaukštą prie savęs pastebėsite, kad jūsų atvaizdas didėja. Kai šaukštas bus visai arti jūsų, vaizdas apsivers – matysite neapverstą, labai padidintą savo vaizdą. Įgaubta šaukšto dalis veikia kaip įgaubtasis veidrodis. Vadinasi, įgaubtasis veidrodis gali sukurti tiek apverstą, tiek neapverstą daikto atvaizdą. Atvaizdo dydis taip pat priklauso nuo atstumo iki sferinio įgaubtojo veidrodžio. Artinant daiktą prie įgaubtojo veidrodžio, jo atvaizdas didėja, o tolinant mažėja. Įgaubtaisiais veidrodžiais galima gauti ir padidintą, ir sumažintą atvaizdą.
Įgaubtieji veidrodžiai naudojami kaip atšvaitai prožektorių, projektorių ir automobilių žibintuose. Įgaubtaisiais veidrodžiais galima surinkti daug šviesos spindulių (o kartu ir šviesos energijos) į vieną tašką (2.4.7 pav.). Jei tame taške padėtume kokį nors daiktą, jis galėtų užsidegti. Šis principas taikomas olimpinėse žaidynėse uždegant olimpinę ugnį. Įgaubtieji veidrodžiai dėl didinamojo efekto taip pat naudojami buityje, medicinoje (odontologijoje) ir kitose srityse.
Išgaubtieji veidrodžiai
Atlikite bandymą su išgaubta valgomojo šaukšto puse – išgaubtuoju veidrodžiu. Žiūrėdami į išgaubtą šaukšto dalį matote sumažintą, bet neapverstą savo atvaizdą (2.4.6 pav., b). Artindami arba tolindami šaukštą nuo savęs matysite tik neapverstą atvaizdą. Vadinasi, išgaubtaisiais veidrodžiais gaunamas tik neapverstas, sumažintas daikto atvaizdas.
Išgaubtieji veidrodžiai padeda matyti, kas yra už mūsų, t. y. padidina regėjimo lauką. Pakartokite bandymą su šaukšto išgaubta puse – išgaubtuoju veidrodžiu. Artindami ir tolindami šaukštą stebėkite ne savo atvaizdą, o vaizdą už savęs. Turėtumėte pastebėti, kad vaizdą už nugaros matote gana gerai. Išgaubtieji veidrodžiai naudojami kaip motociklų, automobilių galinio vaizdo veidrodžiai. Žmonių minioje svarbu matyti, kas vyksta už nugaros, todėl prie bankomatų, įėjimų į parduotuves tvirtinami būtent išgaubtieji veidrodžiai (2.4.8 pav.).
Klausimai ir užduotys
- Pasvarstykite, kas pasikeistų, jei išnyktų plokštieji ir sferiniai veidrodžiai.
- Įsivaizduokite, kad galite pakeisti automobilio galinio vaizdo veidrodėlius. Kairėje pusėje įtvirtintumėte įgaubtąjį, o dešinėje – išgaubtąjį veidrodėlį. Paaiškinkite, kokį vaizdą matytumėte žiūrėdami į šiuos veidrodėlius.
- Kodėl automobiliuose galiniam vaizdui stebėti naudojami išgaubtieji veidrodžiai?
- Kokie veidrodžiai gali būti naudojami juoko kambariuose? Kodėl?
- Plokščiasis veidrodis neiškraipo vaizdo. Kodėl jame daikto ir jo atvaizdo pusės (kairė, dešinė) yra susikeitusios vietomis?
- Kampas tarp krintančio į plokščiąjį veidrodį spindulio ir atsispindėjusio spindulio lygus 60°. Kam lygus spindulio kritimo kampas? Atsakymą papildykite aiškinamuoju brėžiniu.
- Service provided by UAB "Biznio mašinų kompanija" and "Star Cloud OÜ"