Spiegelbilder - Reflexion am ebenen Spiegel
Bei der Reflexion wird ein einfallender Lichtstrahl an einer Grenzschicht zweier Medien (z.B. Luft – Glas) in das gleiche Medium zurückgeworfen, man sagt, das Licht wird reflektiert.
Welchen Gesetzmäßigkeiten folgt die Reflexion?
Dazu lassen wir einen Lichtstrahl (ein sehr enges Lichtbündel) auf einen Spiegel fallen. Wir messen den Winkel unter dem das Licht auf den Spiegel trifft (Einfallswinkel) und den Winkel, unter dem das Licht reflektiert wird (Reflexionswinkel).
Einfallswinkel und Reflexionswinkel werden immer gegen das Lot gemessen.
Die Messwerte tragen wir in einer Tabelle ab.
Das Experiment hat gezeigt, dass Einfallswinkel α und Reflexionswinkel ß stets gleich groß waren.
Reflexionsgesetz
Einfallswinkel α und Reflexionswinkel ß sind gleich groß.
Einfallswinkel, Reflexionswinkel und Einfallslot liegen in einer Ebene.
Die Discokugel ist mit vielen kleinen Spiegeln beklebt, die das Licht reflektieren.
Da die Spiegel alle anders ausgerichtet sind, wird das Licht auch in verschiedene Richtungen reflektiert. Für jeden einzelnen Spiegel gilt das Reflexionsgesetz.
Spiegelbilder
Wir kennen Spiegelbilder aus dem täglichen Leben.
- Welche Eigenschaften haben Spiegelbilder?
- Wie entstehen Spiegelbilder?
Eigenschaften des Spiegelbildes
Lisa beobachtet sich im Spiegel. Dabei fallen ihr die folgenden Eigenschaften des Spiegelbildes auf:
Das Spiegelbild
- ist genauso groß wie sie
- ist genausoweit vom Spiegel entfernt wie Lisa vom Spiegel
- entsteht scheinbar hinter dem Spiegel
Spiegelbilder – verschiedene Spiegelebenen
Die drei unteren Bilde zeigen den Weihnachtsmann, der jeweils in einer anderen Ebene gespiegelt wird. An den Bildern können wir erkennen, dass Aussagen dazu, „was ein Spiegel tauscht„, nicht möglich sind. Aussagen zum Tauschen von „oben/unten“, „links/rechts“ oder „vorne/hinten“ hängen stets von der Spiegelebene und der Position ab.
Wir können aber feststellen:
Das Spiegelbild
- ist genauso groß wie der Gegenstand
- ist genausoweit vom Spiegel entfernt wie der Gegenstand
- entsteht scheinbar hinter dem Spiegel
Konstruktion des Spiegelbildes
Auf der folgenden Seite findet ihr eine weitergehende Erklärung zur Konstruktion des Spiegelbildes und einige Kontrollfragen.
Sind die folgenden Bilder echt?
Begründe für jedes Bild, warum es sich nicht um ein Spiegelbild handelt.
Wie gehen wir dabei vor?
Wenn wir nachweisen wollen, dass es sich um ein Spiegelbild handelt, dann müssen wir die drei Bedingungen für Spiegelbilder
- ist genauso groß wie der Gegenstand
- ist genausoweit vom Spiegel entfernt wie der Gegenstand
- entsteht scheinbar hinter dem Spiegel
überprüfen. Nur wenn alle Bedingungen erfüllt sind, handelt es sich um ein Spiegelbild.
Andersherum ist es einfacher. Wenn wir gezeigt haben, dass nur eine Bedingung nicht erfüllt ist, dann ist es kein Spiegelbild.
Kann Mia Tom im Spiegel sehen?