Reflexion und Spiegel
Ein Lichtstrahl trifft unter 35° zum Lot auf einen ebenen Spiegel. Wie groà ist der Ausfallswinkel in Grad?
ErklÀrung: Reflexionsgesetz: Einfallswinkel = Ausfallswinkel, beide zum Lot (der Senkrechten auf die SpiegelflÀche) gemessen. Der Ausfallswinkel ist also ebenfalls 35°.
Ein Lichtstrahl bildet mit der SpiegelflÀche selbst einen Winkel von 20°. Wie groà ist sein Einfallswinkel?
ErklĂ€rung: Der Einfallswinkel wird immer zum Lot gemessen, nicht zur SpiegelflĂ€che. Liegt der Strahl 20° ĂŒber der FlĂ€che, sind es 90° â 20° = 70° zum Lot. Die 20° direkt zur FlĂ€che sind die hĂ€ufige Falle.
Du hÀltst einen Stift 10 cm vor einen ebenen Spiegel. Wo scheint sein Spiegelbild zu sein?
ErklÀrung: Das Bild im ebenen Spiegel ist virtuell und scheint genauso weit hinter dem Spiegel zu liegen wie der Gegenstand davor. Auf der GlasflÀche selbst sitzt es nicht.
Das Spiegelbild einer Kerze klebt genau auf der GlasflÀche des Spiegels.
ErklÀrung: Das virtuelle Bild scheint hinter dem Spiegel zu liegen, nicht auf der FlÀche. Die reflektierten Strahlen kommen scheinbar aus einem Punkt hinter dem Glas.
Das Bild aus einem ebenen Spiegel lÀsst sich auf einem Schirm hinter dem Spiegel auffangen.
ErklĂ€rung: Das Bild ist virtuell â die reflektierten Strahlen treffen sich dort nicht wirklich, sondern scheinen nur von hinter dem Spiegel zu kommen. Auffangen lĂ€sst sich nur ein reelles Bild.
Auf welcher FlÀche siehst du ein klares Spiegelbild von dir?
ErklĂ€rung: Nur an glatten FlĂ€chen werden alle Strahlen geordnet in eine Richtung zurĂŒckgeworfen (gerichtete Reflexion) und ergeben ein Bild. Knitterfolie und Papier streuen das Licht diffus in alle Richtungen.
Trifft ein Lichtstrahl senkrecht auf einen ebenen Spiegel, lĂ€uft er genau in sich selbst zurĂŒck.
ErklĂ€rung: Bei senkrechtem Einfall ist der Einfallswinkel 0°, also auch der Ausfallswinkel 0°. Der Strahl kehrt auf demselben Weg zurĂŒck.
Nach dem Reflexionsgesetz ist der Einfallswinkel genauso groĂ wie der ___.
ErklÀrung: Einfallswinkel = Ausfallswinkel, beide zum Lot gemessen. Der reflektierte Strahl verlÀsst den Spiegel unter demselben Winkel, unter dem der einfallende Strahl ankommt.
Du hebst vor dem Spiegel deine rechte Hand. Dein Spiegelbild scheint die ___ Hand zu heben.
ErklÀrung: Der Spiegel vertauscht vorne und hinten (die Tiefe); wir nehmen das als Links-Rechts-Vertauschung wahr. Oben und unten bleiben dabei gleich.
Du gehst einen Schritt auf einen ebenen Spiegel zu. Wie Ă€ndert sich die GröĂe deines Spiegelbildes?
ErklĂ€rung: Im ebenen Spiegel ist das Bild immer genauso groĂ wie der Gegenstand, unabhĂ€ngig vom Abstand. Es rĂŒckt beim NĂ€herkommen nur heran, es wĂ€chst nicht.
Ein Lichtstrahl trifft unter 60° zum Lot auf einen Spiegel. Wie groà ist der Winkel zwischen einfallendem und reflektiertem Strahl in Grad?
ErklÀrung: Einfallswinkel = Ausfallswinkel = 60°. Beide liegen auf verschiedenen Seiten des Lots, der Winkel zwischen den Strahlen ist 60° + 60° = 120°.
Du stehst 2 m vor einem ebenen Spiegel. Wie weit scheint dein Spiegelbild von dir entfernt zu sein, in Metern?
ErklÀrung: Das Bild liegt 2 m hinter dem Spiegel, du stehst 2 m davor. Der scheinbare Abstand zwischen dir und deinem Bild ist 2 m + 2 m = 4 m.
Eine matte weiĂe Wand wirft von einer Taschenlampe ein scharfes Spiegelbild der Lampe zurĂŒck.
ErklĂ€rung: Die matte Wand streut das Licht diffus in alle Richtungen â deshalb sieht man von ĂŒberall ihre Helligkeit, aber kein geordnetes Bild der Lampe. Ein Bild entsteht nur bei glatter, gerichteter Reflexion.
Ein ebener Spiegel stellt dein Bild auf den Kopf.
ErklĂ€rung: Das Bild im ebenen Spiegel ist aufrecht â oben bleibt oben. Vertauscht werden vorne und hinten, was wir als Links-Rechts-Vertauschung deuten, nicht als Umdrehung.
Wie lang muss ein an der Wand hÀngender Spiegel mindestens sein, damit du dich von Kopf bis Fuà siehst?
ErklĂ€rung: Wegen des Reflexionsgesetzes genĂŒgt ein Spiegel von der halben KörpergröĂe â der Strahl von den FĂŒĂen wird auf halber Höhe zum Auge reflektiert, der vom Scheitel knapp darĂŒber. Der Abstand zur Wand Ă€ndert daran nichts.