Flygplansspegel

En plan spegel som visar den virtuella bilden av en urna i närheten.

Ett diagram över ett objekt i två plana speglar som bildade en vinkel större än 90 grader, vilket gör att objektet har tre reflektioner.

En plan spegel är en spegel med en plan ( plan ) reflekterande yta. För ljusstrålar som träffar en plan spegel är reflektionsvinkeln lika med infallsvinkeln . Infallsvinkeln är vinkeln mellan den infallande strålen och ytnormalen (en tänkt linje vinkelrät mot ytan). Därför är reflektionsvinkeln vinkeln mellan den reflekterade strålen och normalen och en kollimerad ljusstråle sprids inte ut efter reflektion från en plan spegel, förutom diffraktionseffekter .

En plan spegel gör en bild av föremål framför spegeln; dessa bilder verkar vara bakom planet där spegeln ligger. En rät linje som dras från en del av ett objekt till motsvarande del av dess bild gör en rät vinkel med, och delas av, den plana spegelns yta. Bilden som bildas av en plan spegel är virtuell (vilket betyder att ljusstrålarna faktiskt inte kommer från bilden) det är inte en verklig bild (vilket betyder att ljusstrålarna faktiskt kommer från bilden). den är alltid upprätt och har samma form och storlek som föremålet den reflekterar. En virtuell bild är en kopia av ett föremål som bildats på den plats varifrån ljusstrålarna verkar komma. Egentligen är bilden som bildas i spegeln en pervers bild ( Perversion ), det finns en missuppfattning bland människor om att ha förväxlats med perverterad och lateralt inverterad bild. Om en person reflekteras i en plan spegel verkar bilden av hans högra hand vara bildens vänstra hand.

Plana speglar är den enda typen av spegel för vilken ett objekt producerar en bild som är virtuell, upprätt och av samma storlek som objektet i alla fall oavsett form, storlek och avstånd från spegeln av objektet, men detsamma är möjligt för andra typer av spegel (konkava och konvexa) men bara för specifika förhållanden . Men brännvidden för en plan spegel är oändlig ; dess optiska effekt är noll.

Med hjälp av spegelekvationen, där $d_{0}$ är objektavståndet, $d_{i}$ är bildavståndet och $f$ är brännvidden:

{\frac {1}{d_{0}}}+{\frac {1}{d_{i}}}={\frac {1}{f}}

Eftersom $[{\frac {1}{f}}=0]$ ,

{\frac {1}{d_{0}}}=-{\frac {1}{d_{i}}}

-d_{ 0}=d_{i}

Konkava och konvexa speglar ( sfäriska speglar ) kan också producera bilder som liknar en plan spegel. Men bilderna som bildas av dem är inte av samma storlek som objektet som de är i en plan spegel under alla förhållanden snarare specifika. I en konvex spegel är den virtuella bilden som bildas alltid förminskad, medan i en konkav spegel bildas en förstorad virtuell bild när objektet placeras mellan fokus och pol. Därför, i applikationer där en virtuell bild av samma storlek krävs, är en plan spegel att föredra framför sfäriska speglar.

Förberedelse

Ett stråldiagram för en plan spegel. De infallande ljusstrålarna från föremålet skapar en uppenbar spegelbild för betraktaren.

En plan spegel är gjord med någon starkt reflekterande och polerad yta som en silver- eller aluminiumyta i en process som kallas försilvning . Efter silverfärgning appliceras ett tunt lager av röd blyoxid på baksidan av spegeln. Den reflekterande ytan reflekterar det mesta av ljuset som träffar den så länge som ytan förblir oförorenad av matning eller oxidation . De flesta moderna plana speglar är utformade med en tunn bit av plattglas som skyddar och stärker spegelytan och hjälper till att förhindra matning. Historiskt sett var speglar helt enkelt platta bitar av polerad koppar , obsidian , mässing eller en ädelmetall. Speglar gjorda av vätska finns också, eftersom elementen gallium och kvicksilver båda är mycket reflekterande i flytande tillstånd.

Förhållande till böjda speglar

Matematiskt kan en plan spegel anses vara gränsen för antingen en konkav eller en konvex sfärisk böjd spegel som radie, och därför blir brännvidden oändlig.

Se även