Optika

valguse peegeldumine

lõpetan

Valguse peegeldumine tasapeeglilt

Kõik meist on näinud peeglis iseenda kujutist, tuulevaikse ilmaga peegelduvad veepinnal puud ja pilved, mööduva auto aknas välgatab hele päikeselaik.

Vähe on neid, kes pole taskupeegli abil pannud päikesejänkut siia-sinna hüplema. Proovime siiski veel kord!

proovime

Teeme nähtusest joonise

α β

alustame

Nähtuse kirjeldamiseks tuleks kokku leppida nimetustes.

Valgusallikast lähtuvat peeglile suunatud kiirt nimetame langevaks kiireks, peeglilt peegeldunud kiirt nimetamegi peegeldunud kiireks. Kohale, kus langev kiir puudutab peeglit, joonistame pinna ristsirge. Langeva kiire ja ristsirge vahele jääva nurga α (alfa) nimetame langemisnurgaks, peegeldunud kiire ja ristsirge vahelise nurga β (beeta) aga peegeldumisnurgaks.

peegel

langev kiirpeegeldunud kiir

pinna ristsirge

langemisnurk peegeldumisnurk

Peegeldumisseadus

Peegeldumise kohta käiva seaduspärasuse selgitamiseks katsetame veel.

Muudame valguskiire langemisnurka ja jälgime, kuidas see mõjutab peegeldumisnurga suurust.

15º 30º 45º 60º 75º

valguskiire langemisnurk

α = 15º β = 15º

α = 30º β = 30º

α = 45º β = 45º

α = 60º β = 60º

α = 75º β = 75º

Valguskiire peegeldumisnurk on alati võrdne langemisnurgagaβ = α

Valgusvihkude erinevus

Siiani oleme vaadelnud ikka valguskiire käitumist. Tegelikkuses on meil aga alati tegemist valgust kiirgavate kehadega, mis saadavad välja valgusvihu. Eristame kolme erinevat liiki valgusvihke:

paralleelne valgusvihk – valguskiired levivad vihus rööbiti

hajuv valgusvihk – valguskiired kaugenevad üksteisest

koonduv valgusvihk – valguskiired lähenevad üksteisele

Kuidas peegelduvad erinevad valgusvihud?

Kõigi nende jooniste valmistamisel on rangelt järgitud valguse peegeldumise seadust – valguskiire peegeldumisnurk on võrdne langemisnurgaga

Paralleelne valgusvihk jääb ka peale peegeldumist paralleelseks

Koonduv valgusvihk koondub peale peegeldumist kuni kõik kiired lõikuvad ühes punktis. Jooniselt on kerge näha, et edasi muutub valgusvihk hajuvaks

Hajuv valgusvihk levib peale peegeldumist ikka hajuvana

Peegeldumisseadus tehnikas

Tehnikas kasutatakse tasapeegli kõrval tihti ka nõgus- ja kumerpeegleid.

Vaatleme valguskiirte käiku nõguspeegli puhul.

alustame

Kõik nõguspeeglile sattunud valguskiired lõikuvad ühes punktis – peegli fookuses

Nõguspeegli kasutamine

Nagu juba mainitud, kasutatakse nõguspeeglit paljudes optika- ja muudes seadmetes. SAT-TV antenni, rahvapäraselt “taldriku”, fookusesse asetatud vastuvõtuseade kogub kokku antennile sattunud ja ühte punkti peegeldunud raadiolained. Olümpiamängude sümbol – elav tuli saab alguse nõguspeegli fookusesse koondunud päikesekiirte energiast. Nõguspeeglit võid näha iga projektori sisemusse piiludes, ka tavalise taskulambi tähtsaks osaks on nõguspeegel. Uurime, kuidas töötab taskulamp.

vajutame lülitile

Peegli fookusesse asetatud hõõglambist lähtuvad valguskiired peegelduvad nii, et lambist väljub paralleelne valgusvihk.

Kergesti on näha, et lambi ja peegli omavahelise asendi muutmisega võib väljuvaid kiiri muuta ka hajuvateks või koonduvateks.

Valguse peegeldumine kumerpeeglilt

Jälgime kumerpeeglile langevate kiirte käiku. alustame

Kumerpeeglile langevad valgus-kiired peegelduvad selle pinnalt hajuvalt.

Kumerpeegli valgust hajutav omadus on nutikalt ära kasutatud auto tahavaatepeegli valmistamisel. Pimedal ajal peeglile sattuv laterna-valgus hajub tugevasti ja pimestab eessõitjat vähem. Kumer peegel avardab muuhulgas juhi vaatevälja.

Valguse hajus peegeldumine

Igapäevases elus pole meil õnneks alati tegemist eelpool vaadeldud peeglitega. Kes küll suudaks taluda seda tekkivat peegelduste virr-varri!

Uurime, kuidas peegeldub valgus ebatasaselt pinnalt. Sellise pinnaga on enamik meid ümbritsevatest esemetest.

uurime

Valguse peegeldumise seadust järgides peegeldusid kõik pinnale langenud valguskiired erinevatesse suundadesse. Sellist nähtust nimetamegi valguse hajusaks peegeldumiseks. Pinda, millelt valgus sellisel viisil peegeldub, nimetame mattpinnaks. Tänu hajusale peegel-dumisele on toas valge ka pilves ilmaga, hajus valgus muudab nähtavaks ka otsese valguse eest varjatud nurgatagused.

tugevasti suurendatud mattpind