השתקפות האור: מה זה, סוגים, חוקים, תרגילים

השתקפות אור זה ה תופעה אופטית ו מבטל המורכב משינוי כיוון התפשטות האור לאחר האינטראקציה שלו עם a משטחמחזיר אור. כאשר האור נופל על משטח כזה, חלק מהאנרגיה שלו יכול להיות מועבר, ואז נשבר בתוך החומר. חלק אחר מאנרגיה זו יכול להיספג ולהמיר אותו התרגשותתֶרמִי. ייתכן גם שחלק מהאנרגיה המועברת על ידי הגל האלקטרומגנטי היא משתקף חזרה למדיום המקורי שבה האור התפשט.

ה מקור תופעת השתקפות האור é מִיקרוֹסקוֹפִּי: אטומי השטח של חומרים מחזירים אינם מסוגלים לספוג אורכי גל מסוימים ולכן משקפים אותם לאחור. ראוי גם לומר שהשתקפות היא א תופעת גלכך שכל סוג של גל יכול לסבול מהשתקפות: צלילים, גלים אלקטרומגנטיים, גלים מכניים וכו '. במהלך השתקפות גל יתכן שתופעות אחרות מתרחשות, כמו היפוך פאזה וקיטוב של גלים רוחביים.

השתקפות אור היא תופעה בה הקרינה חוזרת למדיום התפשטות המקור.

סוגי השתקפות

ישנם שני סוגים של השתקפות: רגיל ו מְפוּזָר. ה השתקפות קבועה הוא זה בו ניתן לראות תמונה משתקפת, ואילו המפוזר הוא ההשתקפות הבוקעת של חפצים שאין להם משטחים חלקים מספיק כדי לקדם השתקפות רגיל.

בְּ השתקפות סוג קבועה, קרני האור משתקפות באותה זווית כמו קרני האור הנופלות, אשר זווית נמדדת ביחס ל-

כיוון מאונך אל פני השטח, המכונה נוֹרמָלִי. כמו כן, על פי חוקי השתקפות, קרני אלה של אוֹר, תקרית ומשתקפת, כלולים באותו מישור. לפיכך, בהשתקפות קבועה ניתן לצפות בבירור ביצירת תמונות המשתקפות.

בְּ הִשׁתַקְפוּתמְפוּזָר, קרני האור המתרחשות על פני השטח משתקפות זוויות ו תוכניותכַּמָה, כך שניתן יהיה לצפות באור המוחזר, אולם שום תמונה אינה נצפית.

ראה גם:Çכיצד נוצרים דימויים במראות כדוריות קעורות וקמורות

חוקי השתקפות

חוקי ההשתקפות משמשים להגדרת התנאים שבהם קיימת השתקפות קבועה. חוק ההשתקפות הראשון קובע כי:

• הכיוון הרגיל והאירוע וקרני האור המוחזרות כלולים באותו מישור;

• זווית הזרימה של קרני האור, ביחס לקו הנורמלי, שווה לזווית ההשתקפות.

האיור הבא ממחיש את עקרון ההשתקפות הרגילה המתוארת בחוקי ההשתקפות. שעון:

האיור מראה קרן אור המתרחשת על מראה המשתקפת על פי חוקי ההשתקפות.

דוגמאות להחזרת אור

בדוק כמה דוגמאות של מצבים בהם מתרחשת השתקפות אור.

• כשאנחנו מסתכלים במראה ורואים את הדימוי שלנו משתקף, אנחנו מסתכלים על a הִשׁתַקְפוּתרגיל מאור.

• כאשר אנו מסתכלים על בריכת מים או שמן ורואים תמונה משתקפת, אנו רואים א הִשׁתַקְפוּתרגיל מאור.

• כאשר אנו מסתכלים על ציור מואר - למרות שאיננו רואים תמונה משתקפת, אנו רואים את הציור, שרואים אותו רק משום שהוא מחזיר אור - אנו צופים ב השתקפות מפוזרת מאור.

השתקפות האור במראות המטוס

מראות שטוחות הן משטחים יפים חלק, משקף ו מְלוּטָשׁ, שגורם לאור האירוע להרהר עליהם בצורה קוהרנטית (רגילה). באופן זה, כאשר אנו מסתכלים על המשטח המשקף של מראה שטוחה, אנו רואים תמונות המשתקפות בבירור.

התמונה שנוצרה במראות המטוס היא וירטואלית, המיוצרת על ידי חציית הארכות קרני האור שמשתקפים. בנוסף להיותו וירטואלי, תמונה זו ישרה ומסתובבת 180 ° בכיוון האופקי. לכן היד הימנית הופכת ליד שמאל כשהיא משתקפת במראה המטוס. רוצים לדעת יותר על הנושא? ואז קרא את הטקסט הספציפי שלנו: הבדלים בין תמונות אמיתיות ווירטואליות.

השתקפות אור במראות כדוריות

ה השתקפות אור על משטחים כדוריים עוקב אחר חוקי השתקפות, כמו בהשתקפות האור על משטחים שטוחים. עם זאת, עיקום השטח גורם לקרני האור המוחזרות להצטלב בדרכים שונות, מה שמוליד תמונות מעוותות, שיכולות להיות גדולות או קטנות יותר מהאובייקטים שלך.

ראה גם: אחרי הכל, מה זה אור?

תרגילים נפתרו בנושא השתקפות האור

שאלה 1 - בדוק את החלופה המציינת תהליך בו לא מתרחש ההשתקפות הרגילה של האור.

א) כשמסתכלים במראה

ב) כשמסתכלים על המראה האחורית של המכונית

ג) בעת התבוננות בהשתקפות של חלון בטלוויזיה

ד) בעת קריאת ספר עם דפים מט

פתרון הבעיה:

ההשתקפות הרגילה של האור נתפסת בקלות על ידי היווצרותם של תמונות המשתקפות, ולכן האלטרנטיבה היחידה המציגה תמונות כאלה היא אות ד.

שאלה 2 - בהתאם לחוקי השתקפות האור, סמן את החלופה הנכונה.

א) הזוויות שנוצרו בין האירוע לקרני האור השבורות ביחס לכיוון הנורמלי למישור ההשתקפות חייבות להיות שוות.

ב) צריך לכלול את האירוע וקרני האור המוחזרות במישורים שונים.

ג) הזווית בין האירוע לקרני האור המוחזרות חייבת להיות שווה ל 90 °.

ד) קרני האור המשתקפות והחזרות חייבות ליצור אותה זווית ביחס לכיוון הרגיל של המישור המחזיר.

פתרון הבעיה:

בואו נסתכל על האלטרנטיבות!

ה) שֶׁקֶר - האלטרנטיבה מדברת על קרן האור השבורה והשאלה עוסקת בחוקי הִשׁתַקְפוּת של אור, ולא של חוקי שבירת האור.

ב) שֶׁקֶר - על פי חוקי החזרת האור, על האירוע וקרני האור המוחזרות להימצא באותו מישור.

ç) שֶׁקֶר - אין הגבלה על הזווית שבין האירוע לקרני האור המוחזרות על פי חוקי ההשתקפות

ד) נָכוֹן.

שאלה 3 - להחזרת אור במראות שטוחות, סמן את החלופה הנכונה.

א) במראות שטוחות מתרחשת השתקפות מפוזרת של האור.

ב) התמונה שנוצרת על ידי מראות המטוס מתקבלת על ידי חציית הרחבות של קרני האור.

ג) במראות שטוחות האור משתקף בצורה מפוזרת, כך שאפשר לראות את היווצרות הדימויים על פניו

ד) במראות שטוחות, תמונות משתקפות מול המראה; מסיבה זו, הם נקראים תמונות וירטואליות.

פתרון הבעיה:

בואו נסתכל על האלטרנטיבות!

ה) FALSE - ההשתקפות המתרחשת במראות שטוחות היא ההשתקפות הרגילה של האור.

ב) נָכוֹן

ç) FALSE - בהשתקפות מפוזרת, לא ניתן לראות תמונות משתקפות.

ד) שֶׁקֶר - במראות שטוחות, היווצרות הדימויים מתרחשת "מאחורי" המשטח המשקף של המראה. במקרה זה אנו אומרים שהתמונות וירטואליות.

בהתבסס על ניתוח החלופות, התשובה הנכונה היא אות ב '.

מאת רפאל הלרברוק
מורה לפיזיקה