🪞 Odraz světla a zrcadla

Kulečník se světlem

O čem to je

Ráno se díváš do zrcadla, řidič kontroluje zpětné zrcátko, na nepřehledné křižovatce visí kulaté zrcadlo. Všude světlo odráží podle jednoho jednoduchého pravidla – stejného, podle kterého se odráží kulečníková koule od mantinelu.

Nové pojmy

PaprsekRovná čára, která ukazuje, kudy světlo letí.Úzký paprsek laserového ukazovátka.
Kolmice dopaduPomyslná čára, která stojí na zrcadle kolmo (pod úhlem 90°) v místě, kam paprsek dopadl.Jako sloupek zapíchnutý svisle do vodorovného zrcadla.
Úhel dopadu a úhel odrazuÚhel dopadu svírá přicházející paprsek s kolmicí. Úhel odrazu svírá odražený paprsek s kolmicí.Úhel dopadu 30° → úhel odrazu 30°.

Zákon odrazu

Úhel odrazu = úhel dopadu. Oba měříme od kolmice, ne od zrcadla. Paprsek dopadající kolmo (0°) se vrátí stejnou cestou zpátky.

Vyzkoušej si to

Úhel na obrázku je úhel dopadu. Měň ho a vždy si řekni: jak velký bude úhel odrazu? A jaký úhel svírají oba paprsky dohromady?

Úhel dopadu je 25°. Jaký úhel svírá dopadající a odražený paprsek?
Úhel odrazu je také 25°. Mezi paprsky je kolmice, takže dohromady 25 + 25 = 50°.
Paprsek svírá se zrcadlem úhel 60°. Jaký je úhel dopadu?
Kolmice svírá se zrcadlem 90°. Úhel dopadu = 90 − 60 = 30°.
Proč je na sanitce nápis AMBULANCE napsaný zrcadlově?
Řidič auta před sanitkou ho vidí ve zpětném zrcátku. Zrcadlo obraz stranově převrátí, takže nápis přečte správně.
✗Úhel dopadu měřím od plochy zrcadla.
✓Úhel dopadu i odrazu měřím od kolmice.

Tak zní dohoda ve fyzice. Kdybys měřil od zrcadla, u šikmých úloh vyjde špatné číslo (60° místo 30°).

Úhel odrazu se rovná úhlu dopadu; oba měříme od kolmice k zrcadlu.

Druhy zrcadel

O čem to je

V kosmetickém zrcátku vidíš obličej zvětšený, v zrcadle na křižovatce zmenšený, ale zato celou ulici. V koupelně stejně velký. Rozdíl je v tvaru zrcadla.

Nové pojmy

Odraz světlaSvětlo dopadne na hladký lesklý povrch a vrátí se zpět. Platí, že úhel odrazu = úhel dopadu (oba měřeno od kolmice k povrchu).Odlesk slunce na hladině rybníka.
Rovinné zrcadloÚplně rovné zrcadlo.Zrcadlo v koupelně.
Duté zrcadloZakřivené dovnitř, jako vnitřek lžíce. Paprsky soustřeďuje do jednoho bodu (ohniska).Reflektor auta, kosmetické zrcátko.
Vypuklé zrcadloZakřivené ven, jako záda lžíce. Paprsky rozptyluje.Zrcadlo na křižovatce, zpětné zrcátko.

Srovnání

ZrcadloObrazVyužití
rovinnéstejně velký, stranově převrácenýkoupelna
dutézvětšený (když jsi blízko)kosmetické zrcátko, reflektor
vypuklézmenšený, ale ukáže velký prostorzpětné zrcátko, zrcadlo na křižovatce

Vyzkoušej doma lžíci: v její vnitřní straně (duté zrcadlo) se uvidíš z dálky vzhůru nohama, zblízka zvětšeně. Na zadní straně (vypuklé) malého, ale s celou kuchyní.

Roztřiď zrcadla podle tvaru. Ptej se: potřebuju zvětšit, vidět velký prostor, nebo vidět věrně?

Proč je v reflektoru auta duté zrcadlo?
Žárovka je v ohnisku. Duté zrcadlo odrazí její světlo do rovnoběžného svazku dopředu – silnice je osvětlená daleko.
Proč jsou na nepřehledných křižovatkách vypuklá zrcadla?
Vypuklé zrcadlo ukáže velký prostor – řidič vidí celou silnici, i když jsou auta zmenšená.
✗Rovinné zrcadlo ukazuje obraz zmenšený, protože je zrcadlo menší než já.
✓Rovinné zrcadlo dává obraz stejně velký jako předmět.

Obraz se jen zdá daleko – je stejně daleko za zrcadlem, jako jsi ty před ním.

Rovinné zrcadlo: stejně velký obraz. Duté: soustřeďuje světlo, zblízka zvětšuje. Vypuklé: rozptyluje, zmenšuje, ukáže větší prostor.
🔦Světlo a jeho šíření👓Lom světla a čočky