Isi
- Properti Optik Cahaya
- Refleksi dan Pembiasan
- Gambar Dibentuk Oleh Cermin dan Lensa
- Masalah Gambar Cermin Pesawat
- Properti Lain dari Mirror Pesawat
- Cermin Pesawat Berengsel
Bagaimana Anda merespons jika diminta untuk menggambarkan karakteristik gambar yang dibentuk oleh mirror pesawat? Pertama, Anda harus yakin bahwa Anda memahami terminologi yang sedang dimainkan. Apakah "cermin pesawat" sesuatu yang Anda gunakan untuk memeriksa penampilan Anda selama penerbangan lintas benua, atau apakah itu sesuatu yang lebih duniawi?
SEBUAH cermin pesawat adalah jenis cermin yang mungkin paling sering Anda gunakan, meskipun jika media sosial merupakan indikasi, "selfie" sebagian besar telah datang untuk menggantikan cermin yang sebenarnya di awal abad ke-21. Idealnya, cermin bidang terdiri dari permukaan datar sempurna tanpa distorsi, dan memantul 100 persen dari cahaya yang menghantamnya (cahaya datang) kembali pada sudut yang dapat diprediksi.
Meskipun tidak ada cermin yang "sempurna," entitas ideal dalam fisika menyenangkan untuk dibicarakan. Dalam proses belajar tentang mirror pesawat, Anda akan dapat merasakan ilmu umum tentang optik, dan merasakan salah satu dari banyak cara mata Anda dapat menipu Anda dalam melakukan pekerjaan mereka persis seperti yang dirancang.
Properti Optik Cahaya
Cahaya, meskipun hampir di mana-mana banyak waktu, adalah entitas yang sulit untuk digambarkan dengan baik, seperti banyak hal dalam fisika. Anda dapat menghargai ini hanya dengan melihat banyaknya cara cahaya direpresentasikan tidak hanya dalam sains tetapi juga dalam seni. Apakah cahaya terdiri atau partikel, atau apakah itu terdiri dari gelombang? Apakah ombak menunjuk ke arah tertentu?
Bagaimanapun, cahaya yang terlihat oleh manusia dapat digambarkan memiliki panjang gelombang λ antara sekitar 440 dan 700 milyar meter (10–9 m, atau nm). Karena kecepatan cahaya c konstan sekitar 3 × 108 m / s dalam ruang hampa, Anda dapat menentukan frekuensi sumber cahaya apa pun ν dari panjang gelombangnya: νλ = c.
Ketika mendiskusikan cermin, lebih mudah untuk mewakili cahaya bukan sebagai gelombang (seperti yang Anda lihat memancar keluar setelah melemparkan batu besar ke danau yang sebelumnya tenang) tetapi sebagai sinar. Juga, sinar yang berasal dari sumber yang sama dan bagian cermin yang berdekatan dapat diperlakukan secara paralel. Dengan skema ini, mudah untuk menghitung sudut yang terlibat dalam masalah mirror pesawat.
Refleksi dan Pembiasan
Ketika sinar cahaya menyerang permukaan fisik, jalurnya dapat berubah dalam beberapa cara. Sinar bisa memantul dari permukaan, melewatinya, atau kombinasi keduanya.
Ketika sinar memantul dari suatu objek, ini disebut refleksi, dan ketika mereka melewatinya dan membungkuk dalam proses, ini disebut pembiasan. Yang terakhir adalah aksi lensa, sedangkan satu-satunya masalah dengan cermin pesawat (dan lainnya) adalah refleksi.
Itu hukum refleksi menyatakan bahwa sudut datangnya sinar cahaya yang menimpa cermin pesawat sama dengan sudut pantulannya, dengan keduanya diukur sehubungan dengan garis tegak lurus ke permukaan cermin.
Gambar Dibentuk Oleh Cermin dan Lensa
Ketika cermin dan lensa "memproses" sinar cahaya yang menyerang mereka, mereka "membuat" gambar yang secara harfiah dibentuk oleh faktor-faktor ini: jarak antara objek dan cermin (atau pusat lensa) dan bentuk permukaan.
Lensa menurut definisi termasuk beberapa permukaan melengkung, sementara cembung (melengkung ke luar) dan cekung (melengkung ke dalam) cermin masing-masing berisi satu; mirror pesawat mewakili skenario paling sederhana dari semua yang disebutkan di sini.
Jika gambar yang terbentuk berada di sisi yang sama dengan sinar cahaya yang dipantulkan atau dibiaskan, itu adalah a citra asli. Ini berarti bahwa untuk cermin, gambar nyata akan berada di sisi yang sama dengan orang yang melihatnya (untuk lensa, itu akan berada di sisi lain karena cahaya dibiaskan daripada tercermin dalam pengaturan ini). Gambar yang muncul di belakang cermin (atau di depan lensa) disebut gambar virtual.
Bagaimana gambar dapat membentuk "di belakang" cermin? Bagaimanapun, mungkin tidak ada apa pun di sana kecuali beton padat untuk ratusan mil. . . oke, bukan bermil-mil, tapi temboknya bisa sangat tebal. Tetapi pikirkan sejenak: Ketika Anda melihat ke cermin, di mana tepatnya "orang" yang Anda lihat muncul untuk melihat kembali dari Anda?
Masalah Gambar Cermin Pesawat
Seperti yang ditunjukkan oleh hasil latihan yang disarankan di atas, gambar tampak di belakang cermin, tetapi sebenarnya tidak. Dengan demikian gambar virtual. Di mana tepatnya dan di mana gambar ini "ditemukan"?
Jika Anda menggambar diagram yang menunjukkan situasi ini dari atas, Anda dapat menentukan lokasi gambar dalam skenario plane-mirror menggunakan hukum refleksi. Misalnya, jika pengamat berdiri 3 m dari cermin pada sudut 45 derajat, gambarnya akan ditemukan tepat di seberangnya di sisi lain cermin. Tapi seberapa jauh?
Menggunakan teori Pitagoras untuk menentukan ini. Jarak 3 meter antara pengamat dan cermin adalah segitiga siku-siku dengan sisi miring 3 dan sisi yang sama s seperti itu s2 + s2 = 32, atau 2s2 = 9, atau s = 3 / √2 = 2.12 m. Ini adalah jarak tegak lurus antara pengamat dan cermin, sehingga gambar dua kali jarak ini dari pengamat, atau 4,24 m.
Properti Lain dari Mirror Pesawat
Selain dibagi menjadi "nyata" dan "virtual," gambar juga bisa jujur atau terbalik. Siapa pun yang pernah menggunakan bagian dalam sendok sebagai cermin telah melihat contoh gambar terbalik. Cermin bidang dikatakan membuat gambar tegak, tetapi ini adalah deskripsi yang menyesatkan atau setidaknya tidak lengkap tentang apa yang terjadi, karena hanya berlaku pada sumbu y, atau sumbu vertikal.
Jika Anda melihat ke cermin, bagian atas kepala Anda berada di belakang dan di atas mata Anda dibandingkan dengan cermin, dan sesuai, mata gambar lebih dekat dan lebih rendah dalam kaitannya dengan cermin (dan Anda) daripada bagian belakang kepala. dari gambar. Garis-garis yang menghubungkan titik-titik ini, seperti yang terlihat dari samping, memiliki panjang yang sama, tetapi berorientasi berbeda (tetapi simetris) di ruang angkasa. Demikian gambarnya aku s terbalik - tetapi sepanjang sumbu x!
Cermin Pesawat Berengsel
Di antara banyak contoh cermin pesawat dalam penggunaan ilmiah, industri dan rumah tangga adalah cermin pesawat berengsel. Ini mewakili cara yang baik untuk menunjukkan yang langsung, tetapi seringkali sulit untuk diterjemahkan ke dalam pengalaman, hukum yang mengatur bidang cermin dari perspektif geometri.
Jika Anda memiliki kesempatan, cobalah mengatur susunan tiga cermin (Anda mungkin tidak memiliki engsel, tapi itu bukan halangan) yang berorientasi pada sudut 60 derajat yang saling menguntungkan, yang dari atas akan terlihat seperti roda sepeda dengan tiga jari-jari berjarak sama. Jika Anda memiliki busur derajat, sumber cahaya, dan beberapa cermin kecil, Anda dapat membuat dan menguji prediksi tentang refleksi yang Anda "buat" menggunakan geometri dasar seperti diuraikan di atas.