In onze studies van vlakke spiegels zagen we dat het platte, gepolijste oppervlakken zijn die het beeld van een object weerspiegelen. Volgens de wet van reflectie behoren de invallende straal, de rechte lijn loodrecht op het spiegelvlak en de gereflecteerde straal tot hetzelfde vlak en is de invalshoek congruent met de reflectiehoek.
Een vlakke spiegel combineert dus een virtueel beeld, rechts en van dezelfde grootte als het object, waarbij dit beeld wordt gepositioneerd symmetrisch ten opzichte van het object ten opzichte van het spiegelvlak, dat wil zeggen, het beeld heeft dezelfde afstand tot de spiegel ten opzichte van de afstand van de voorwerp tegen de spiegel. Laten we de bovenstaande figuur bekijken: daarin hebben we een lichtstraal die op het platte oppervlak van de spiegel valt die op punt O is bevestigd. We kunnen zien dat de straal precies wordt gereflecteerd volgens de tweede wet van reflectie.
Zie bovenstaande figuur: daarin kunnen we zien dat we in positie 1 een invallende lichtstraal (Ri) hebben en dat Rr
1 is de gereflecteerde straal. Als we de spiegel om het vaste punt O een hoek laten draaien, zien we dat dezelfde invallende straal Ri de gereflecteerde straal Rr individualiseert2, nu met de spiegel in positie 2, zoals weergegeven in de bovenstaande afbeelding.Volgens de figuur hebben we, voor het traject beschreven door de straal, dat:
ik1is het punt waar de lichtstraal de spiegel raakt, op positie 1;
ik2 het is het punt waar de lichtstraal de spiegel raakt, precies in positie 2;
α is de rotatiehoek van de vlakke spiegel, in de vaste positie;
Δ is de rotatiehoek van de gereflecteerde stralen, dat wil zeggen, het is de hoek tussen Rr1 en Rr2;
ik het is het snijpunt tussen de verlengingen van de reflectie- en invalstralen in de tweede positie van de spiegel.
Aangezien de som van de interne hoeken van een driehoek gelijk is aan 180º, hebben we:
∆+2a+(180°-2b)=180°
∆ =2b-2a
∆ =2(b-a)(ik)
α=b-a (II)
Als we (II) in (I) vervangen, hebben we:
∆ =2α
Daarom kunnen we definiëren dat de rotatiehoek van de gereflecteerde stralen tweemaal de rotatiehoek van de spiegel is.
Door Domitiano Marques
Afgestudeerd in natuurkunde
Bron: Brazilië School - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/rotacao-um-espelho-plano.htm