Optyka

Zwierciadło płaskie

Zwierciadło płaskie daje prosty, jednakowej wysokości obraz pozorny tak daleko za sobą, jak daleko przed nim jest obiekt.

Zwierciadło płaskie — interaktywna symulacja: Optyka. Zwierciadło płaskie daje prosty, jednakowej wysokości obraz pozorny tak daleko za sobą, jak daleko przed nim jest obiekt. Bezpłatne wirtualne laboratorium fizyki w przeglądarce z pomiarami na żywo w SI i samouczkiem prowadzonym.

Zwierciadło płaskie

Zwierciadło płaskie daje prosty, jednakowej wielkości obraz pozorny tak daleko za sobą, jak daleko przed nim jest obiekt.

Odbicie na płaskiej powierzchni podlega prawu odbicia. Odległość obrazu równa się odległości obiektu za zwierciadłem, dając powiększenie 1. Obraz jest pozorny, bo promienie odbite faktycznie nie zbiegają się tam — mózg ekstrapoluje wstecz po przerywanych przedłużeniach.

• m = +1
• Odległość obrazu = odległość przedmiotu

Krótki opis badania

Zaplanuj pytanie, zanim otworzysz pracownię

Krótki opis odzwierciedla stronę statyczną: pytanie badawcze, konkurujące przewidywania, role zmiennych, prawo rządzące i co mierzyć.

Pytanie badawcze

Zwykłe płaskie zwierciadło to codzienny przypadek obrazowania zwierciadlanego. Gdy odsuwasz obiekt od zwierciadła płaskiego, czy rozmiar jego obrazu pozornego się zmienia?

Prognozy do rozważenia

• Obraz maleje, gdy obiekt się oddala.
• Nie — obraz zwierciadła płaskiego jest zawsze tej samej wielkości co obiekt (powiększenie dokładnie 1), niezależnie od odległości.
• Obraz rośnie, gdy obiekt się oddala.

Role zmiennych

Co ustawiasz:

• Odległość obiektu d_o (cm)

Co mierzysz:

• Odległość obrazu d_i (cm)

Jak przebiega badanie

1. Otwórz preset plane-mirror i naciśnij Reset.
2. Włącz odczyt odległości obrazu.
3. Ustaw odległość obiektu dla każdej próby i zapisz odległość obrazu.

Równanie rządzące

Zwierciadło płaskie jako f → ∞ — dᵢ = dₒ·f/(dₒ − f)

Zwierciadło płaskie to szczególny przypadek równania zwierciadła z nieskończoną ogniskową: 1/∞ = 1/d_o + 1/d_i wymusza dokładnie d_i = −d_o, z powiększeniem zawsze 1 — obraz wirtualny prosty i niepowiększony.

Co karta do druku każe uczniom wyliczyć

• Dla jednej próby potwierdź, że d_i = −d_o dokładnie (zwierciadło płaskie to granica f → ∞ równania zwierciadła). Porównaj z tabelą.
• Wyjaśnij, dlaczego obraz zwierciadła płaskiego zawsze leży dokładnie tak daleko za zwierciadłem, jak obiekt przed nim, i dlaczego powiększenie jest zawsze dokładnie 1.

Gdzie to wychodzi poza pracownię

• Zwierciadło płaskie można traktować jako zwierciadło krzywiznowane o nieskończonej ogniskowej (idealnie płaskie = zerowa krzywizna). Używając 1/f = 1/d_o + 1/d_i przy f → ∞, wyjaśnij, dlaczego to wymusza dokładnie d_i = −d_o.
• Gdy idziesz ku zwierciadłu płaskiemu, Twój obraz idzie ku Tobie w tym samym tempie — odległość obrazu zawsze dokładnie odpowiada Twojej odległości od powierzchni zwierciadła. Dlaczego to czyni zwierciadła płaskie wyjątkowo prostymi w porównaniu ze zwierciadłami zakrzywionymi i soczewkami?

• AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
• General High School Physics — Light & optics
• NGSS High School Physics — Wave properties
• Middle School Physical Science — Waves meeting materials

1. Witamy w zwierciadle płaskim
2. Zaznacz obiekt
3. Naciśnij Play
4. Obraz za zwierciadłem
5. Otwórz panel Właściwości
6. Udało się!

Otwórz interaktywną symulację, zbuduj scenę, naciśnij Play i badaj z pomiarami na żywo oraz przewodnikiem.

Otwórz interaktywną pracownię →

Pobierz kartę pracy →

Równanie zwierciadła