Was ist ein Planspiegel?

In der Physik wird oft mit Konkav- und Konvexspiegeln diskutiert und experimentiert – aber nicht annähernd so viel Aufmerksamkeit auf die Art der Spiegel, die im Alltag verwendet werden. Ein Spiegel mit ebener Oberfläche ist ein Planspiegel: Ein „Standard“-Spiegel ohne Krümmung nach innen oder außen. Diese Spiegel sind fast überall zu finden – von Badezimmern über Flure bis hin zu Gebäudefassaden – und zu wissen, wie sie das Licht reflektieren, kann das Verständnis der komplexeren Spiegelvarianten erheblich erleichtern Einfacher.

TL; DR (zu lang; nicht gelesen)

Ein Planspiegel ist ein flacher Spiegel, der Licht reflektiert und ein virtuelles Bild ohne die Interferenz einer nach innen oder außen gerichteten Krümmung erzeugt. Plane Spiegel, zu denen auch die üblichen Badezimmer- und Flurspiegel gehören, erzeugen ein virtuelles Bild in der gleichen Vergrößerung und Entfernung wie das von ihnen reflektierte Objekt.

Planspiegel sind einfach flache Spiegel ohne Rundungen. Da diese fast überall zu finden sind, ist der Durchschnittsmensch damit unglaublich vertraut (auch wenn er den Fachbegriff nicht kennt). Während die ersten künstlichen Spiegel aus hochglanzpolierter Bronze, Silber und anderen Metallen hergestellt wurden, bestehen die meisten Spiegel heute aus Glasscheiben, die mit einer dünnen Aluminiumschicht versehen sind. Aber auch Planspiegel lassen sich aus Flüssigkeit herstellen: Gallium und Quecksilber können dafür verwendet werden. Unabhängig vom Materialaufbau funktionieren jedoch alle Planspiegel gleich. Sie reflektieren Lichtstrahlen und erzeugen ein Bild.

Die von einem ebenen Spiegel reflektierten Bilder werden als "virtuelle Bilder" bezeichnet – sie unterscheiden sich jedoch von den simulierten digitalen Bildern, die Sie auf Ihrem Computerbildschirm oder in einem Videospiel sehen können. In der Physik ist der Unterschied zwischen einem echten vs. virtuelles Bild ist, dass ein reales Bild entsteht, wenn Licht in einem Punkt zusammenläuft – wie beim Betrachten eines Apfel auf Ihrem Schreibtisch – während aus zwei divergenten Lichtstrahlen, die sich nie treffen, ein virtuelles Bild entsteht. Einfach ausgedrückt, erzeugt ein ebener Spiegel ein Bild eines Objekts, das Sie nicht berühren können. Alle Spiegel erzeugen auf diese Weise virtuelle Bilder, aber ebene Spiegel reflektieren das Licht anders als konkave oder konvexe Spiegel.

Da ein ebener Spiegel flach ist, wird Licht reflektiert, wenn es sich nicht nach innen oder außen krümmt. Als Ergebnis fehlt Bildern von einem ebenen Spiegel die Interferenz, die von konkaven und konvexen Spiegeln gesehen wird. Deshalb sehen Sie beim Betrachten Ihrer Haare im Badezimmerspiegel nicht seltsam aus, aber Ihr Körper wirkt zu groß oder zu klein, wenn Sie einen gewölbten Spiegel an einem Karneval betrachten. Plane Spiegelreflexionen erzeugen aufrecht stehende virtuelle Bilder mit der gleichen Vergrößerung oder Größe und Entfernung wie die von ihnen reflektierten Objekte. Aus diesem Grund können Sie mit einem ebenen Spiegel genau feststellen, wo sich etwas hinter Ihnen befindet.

Im Gegensatz zu Planspiegeln biegen Konvex- und Konkavspiegel die auf sie auftreffenden Lichtstrahlen. Dies führt dazu, dass die virtuellen Bilder, die durch ihre Reflexionen erzeugt werden, verzerrt herauskommen, wenn sich die Lichtstrahlen zum Zentrum des Spiegels hin oder von diesem weg bewegen. Aus diesem Grund sind konvexe und konkave Spiegel im Badezimmer nicht sinnvoll, können aber in der richtigen Situation hilfreich sein; Da beispielsweise ebene Spiegel unter bestimmten Winkeln keine brauchbaren Bilder erzeugen können, sind die Spiegel an der Seite eines Autos konvex. Sie ermöglichen es dem Fahrer, hinter und seitlich seines Fahrzeugs zu sehen, obwohl diese virtuellen Bilder nicht den gleichen Abstand wie die von ihnen reflektierten Objekte aufweisen. Aus diesem Grund weisen Autospiegel Meldungen auf, die den Fahrer daran erinnern, dass Objekte im Spiegel möglicherweise näher sind, als sie in der Reflexion erscheinen.