Rotation af et plan spejl. Undersøgelse af drejning af et spejl

I vores undersøgelser af plane spejle så vi, at de er flade polerede overflader, der afspejler billedet af en genstand. Ifølge refleksionsloven hører indfaldsstrålen, den lige linje, der er normal til spejlplanets overflade, og den reflekterede stråle til det samme plan, og indfaldsvinklen er kongruent med refleksionsvinklen.

Således kombinerer et plan spejl et virtuelt billede, højre og af samme størrelse som objektet, med dette billede placeret symmetrisk til objektet i forhold til spejlplanet, dvs. billedet har samme afstand fra spejlet i forhold til afstanden til objekt mod spejlet. Lad os se figuren ovenfor: i den har vi en lysstråle, der falder på spejlets flade overflade fastgjort til punkt O. Vi kan se, at strålen reflekteres nøjagtigt efter den anden refleksionslov.

Se figuren ovenfor: i den kan vi se, at vi i position 1 har en indfaldende lysstråle (Ri), og at Rr₁ er den reflekterede stråle. Hvis vi får spejlet til at rotere omkring det faste punkt O i en vinkel α, ser vi, at den samme indfaldende stråle Ri individualiserer den reflekterede stråle Rr

₂, nu med spejlet i position 2, som vist i figuren ovenfor.

Stop ikke nu... Der er mere efter reklamen;)

Ifølge figuren har vi for den bane, der er beskrevet af strålen, at:

jeg₁er det punkt, hvor lysstrålen rammer spejlet i position 1;
jeg₂ er det punkt, hvor lysstrålen rammer spejlet, nøjagtigt i position 2;
α er plane spejlets rotationsvinkel i den faste position;
Δ er rotationsvinklen for de reflekterede stråler, det vil sige det er vinklen mellem Rr₁ og Rr_2;
jeg det er skæringspunktet mellem refleksionsforlængelserne og indfaldsstråler i spejlets anden position.

Da summen af ​​de indre vinkler i en trekant er lig med 180º, har vi:

∆ + 2a + (180 ° -2b) = 180 °

∆ = 2b-2a

∆ = 2 (b-a) (jeg)

α = b-a (II)

Udskiftning (II) i (I) har vi:

∆ =2α

Derfor kan vi definere, at de reflekterede stråles rotationsvinkel er dobbelt så spejlets rotationsvinkel.

Af Domitiano Marques
Uddannet i fysik

Vil du henvise til denne tekst i et skole- eller akademisk arbejde? Se:

SILVA, Domitiano Correa Marques da. "Rotation af et plan spejl"; Brasilien skole. Tilgængelig i: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/rotacao-um-espelho-plano.htm. Adgang til 28. juni 2021.