Det plane spejl: Et særligt, invariant tilfælde

1 · Forudsig

Et almindeligt fladt (plant) spejl er hverdagstilfældet af spejlbilleder. Når du flytter en genstand længere væk fra et plant spejl, ændrer dens virtuelle billedes størrelse sig så?

• Billedet bliver mindre, når genstanden flyttes længere væk.
• Nej — et plant spejls billede er altid samme størrelse som genstanden (forstørrelsen er præcis 1), uanset afstanden.
• Billedet vokser, når genstanden flyttes længere væk.

2 · Opsætning

1. Åbn forudstillingen plane-mirror, og tryk på Nulstil.
2. Slå aflæsningen af billedafstand til.
3. Indstil genstandsafstanden for hver måling, og registrér billedafstanden.

3 · Saml data

Tegn billedafstand d_i (y-aksen) som funktion af genstandsafstand d_o (x-aksen) for dine tre målinger. Er linjen ret, går gennem origo og har hældningen −1?

4 · Analysér

1. Bekræft for én måling, at d_i = −d_o præcis (et plant spejl er grænsetilfældet f → ∞ af spejlligningen). Sammenlign med tabellen.
2. Forklar, hvorfor et plant spejls billede altid ligger præcis lige langt bag spejlet, som genstanden står foran det, og hvorfor forstørrelsen altid er præcis 1.

5 · Udvid

1. Et plant spejl kan opfattes som et krumt spejl med uendelig brændvidde (helt fladt = nul krumning). Forklar ved hjælp af 1/f = 1/d_o + 1/d_i med f → ∞, hvorfor dette tvinger d_i = −d_o præcis.
2. Når du går mod et plant spejl, går dit billede mod dig med samme tempo — billedafstanden matcher altid præcis din egen afstand fra spejlets overflade. Hvorfor gør dette det plane spejl enestående enkelt sammenlignet med krumme spejle og linser?

Fysikken bag dette eksperiment

← Tilbage til eksperimentet

138 gratis printbare fysik-labark