Reflexion am ebenen Spiegel

Einleitung

Lichtstrahlen, die auf reflektierende Oberflächen fallen, werden abhängig von dem Winkel mit dem sie auftreffen, in bestimmte Richtungen reflektiert. Ein alltägliches Beispiel ist der Glasspiegel, aber auch an anderen Materialien wie Glasscheiben oder Metallplatten kann Licht reflektiert werden.

Reflexionsgesetz

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In der nebenstehenden Animation ist ein Lichtstrahl dargestellt, welcher unter einem Winkel \( \alpha \) auf einen Spiegel fällt. Dieser Winkel wird als Einfallswinkel bezeichnet.

Der Lichtstrahl wird nun an der Oberfläche reflektiert und tritt unter dem Ausfallswinkel \( \beta \) wieder aus.

Das Reflexionsgesetz besagt:

Einfallswinkel = Ausfallswinkel

Das Einfallslot steht senkrecht auf der Spiegeloberfläche an der Stelle, wo der Lichtstrahl auf den Spiegel auftrifft.

Reflexion an unebenen Oberflächen

Auch an unebenen Oberflächen gilt das Reflexionsgesetz.

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Bildentstehung am ebenen Spiegel

In der folgenden Abbildung schaut ein Beobachter (dargestellt durch das Auge) in einen ebenen Spiegel, vor dem eine Kerze steht. Es wird nun der Weg des Lichtes eingezeichnet, der von der Spitze und vom Boden der Kerze in das Auge des Beobachters fällt.

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Aus der Sicht des Beobachters scheinen die reflektierten Lichtstrahlen aus dem Spiegel zu kommen. Verlängert man die Lichtstrahlen in die Spiegelebene hinein (gestrichelte Strahlen), so kann man das Spiegelbild zeichnen, das der Beobachter wahrnimmt.

Es entsteht also ein gleichgroßes und vom Spiegel gleichweit entferntes Bild der Kerze. Das Bild ist aufrecht (Gegenteil von kopfstehend) und seitenverkehrt. Da das Bild sich vom Beobachter aus gesehen "im Spiegel" befindet, ist es ein sogenanntes virtuelles Bild.

Zusammenfassung

Virtuell
Aufrecht
Seitenverkehrt

Mögliche Eigenschaften von Bildern

Durch unterschiedliche Spiegelformen oder auch Linsen können Bilder mit unterschiedlichen Eigenschaften entstehen. Hier folgt eine Übersicht der verschiedenen Eigenschaften:

Bildart Reel Ein reelles Bild befindet sich vor dem Spiegel.
Virtuell Ein virtuelles Bild befindet sich hinter dem Spiegel und kann nur durch Zeichnen der gestrichelten Ergänzungslinien gezeichnet werden.
Spiegelung Aufrecht Normal halt
Kopfstehend Das Bild ist verkehrt herum, also der gespiegelte Gegenstand steht auf dem Kopf.

Quellen

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