Oglinda plană: un caz special, invariant
1 · Prezice
O oglindă plată obișnuită (plană) este cazul cotidian al imagisticii cu oglinzi. Pe măsură ce muști un obiect mai departe de o oglindă plană, se schimbă mărimea imaginii lui virtuale?
- Imaginea se micșorează pe măsură ce obiectul se îndepărtează.
- Nu — imaginea unei oglinzi plate este întotdeauna de aceeași mărime cu obiectul (mărire exact 1), indiferent de distanță.
- Imaginea crește pe măsură ce obiectul se îndepărtează.
2 · Montaj
- Deschide presetarea plane-mirror și apasă Resetează.
- Activează citirea distanței imaginii.
- Setează distanța obiectului pentru fiecare încercare și înregistrează distanța imaginii.
3 · Colectează date
| Distanța obiectului d_o (cm) | Distanța imaginii d_i (cm) |
|---|---|
| 20.00 | |
| 40.00 | |
| 60.00 |
Plotează distanța imaginii d_i (axa y) în funcție de distanța obiectului d_o (axa x) pentru cele trei încercări. Linia este dreaptă prin origine, cu panta −1?
4 · Analizează
- Pentru o încercare, confirmă d_i = −d_o exact (oglinda plană este limita f → ∞ a ecuației oglinzii). Compară cu tabelul.
- Explică de ce imaginea unei oglinzi plane stă întotdeauna exact atât de departe în spatele oglinzii pe cât stă obiectul în fața ei și de ce mărirea este întotdeauna exact 1.
5 · Extinde
- O oglindă plană poate fi privită ca o oglindă curbată cu distanță focală infinită (perfect plat = curburi zero). Explică, folosind 1/f = 1/d_o + 1/d_i cu f → ∞, de ce asta forțează d_i = −d_o exact.
- Pe măsură ce mergi spre o oglindă plană, imaginea ta merge spre tine cu aceeași rată — distanța imaginii egalează întotdeauna exact propria ta distanță față de suprafața oglinzii. De ce face asta oglinzile plate unic simple comparativ cu oglinzile curbe și lentilele?
Fizica din spatele acestui experiment
Oglinda plană ca f → ∞
Oglinda plană este cazul special al ecuației oglinzii cu distanță focală infinită: 1/∞ = 1/d_o + 1/d_i forțează d_i = −d_o exact, cu mărirea mereu 1 — o imagine virtuală dreaptă, nemărită.
Optică
- Lentilă convergentă: imagini reale dincolo de 2f
- Punctul focal: unde imaginile evadează la infinit
- O lentilă ca lupă
- O lentilă divergentă: mereu virtuală, mereu micșorată
- O oglindă concavă: imagini reale ca la o lentilă convergentă
- O oglindă convexă: întotdeauna o imagine virtuală micșorată
- Adâncimea aparentă: de ce o piscină pare mai mică decât este
- Reflexia totală: unghiul limită
- Un releu cu două lentile: înlănțuirea imaginilor
- Microscopul compus: două lentile pentru mărire mare
- Un măritor fotografic: două lentile pentru o imagine reală, mai mare
- O prismă îndoaie lumina: unghiul de deviație