यदि आपको समतल दर्पणों द्वारा बनने वाले प्रतिबिम्बों की विशेषताओं का वर्णन करने के लिए कहा जाए तो आप किस प्रकार प्रतिक्रिया देंगे? सबसे पहले, आपको यह सुनिश्चित करना होगा कि आप खेल में शब्दावली को समझते हैं। क्या एक "प्लेन मिरर" कुछ ऐसा है जिसका उपयोग आप एक अंतरमहाद्वीपीय उड़ान के दौरान अपनी उपस्थिति की जांच के लिए करते हैं, या यह कुछ अधिक सांसारिक है?
एसमतल दर्पणआप शायद सबसे अधिक उपयोग करने के लिए उपयोग किए जाने वाले दर्पण का प्रकार है, हालांकि यदि सोशल मीडिया कोई संकेत है, तो 21 वीं शताब्दी की शुरुआत में वास्तविक दर्पणों को बदलने के लिए "सेल्फी" काफी हद तक आ गई थी। आदर्श रूप से, एक समतल दर्पण में बिना किसी विकृति के पूरी तरह से सपाट सतह होती है, और उस प्रकाश का 100 प्रतिशत उछाल देता है जो इसे (घटना प्रकाश) एक पूर्वानुमेय कोण पर वापस मारता है।
जबकि कोई भी दर्पण "परिपूर्ण" नहीं है, भौतिकी में आदर्श संस्थाओं के बारे में बात करना मजेदार है। समतल दर्पणों के बारे में सीखने के दौरान, आपको प्रकाशिकी के सामान्य विज्ञान का ज्ञान होगा, और a कई तरीकों में से एक की भावना आपकी आंखें आपको अपना काम करने के दौरान बिल्कुल डिजाइन के रूप में बेवकूफ बना सकती हैं।
प्रकाश के ऑप्टिकल गुण
प्रकाश, लगभग हर जगह होने के बावजूद, भौतिकी में कई चीजों की तरह, ठीक से वर्णन करने के लिए एक कठिन इकाई है। न केवल विज्ञान ग्रंथों में बल्कि कला में प्रकाश का प्रतिनिधित्व करने के तरीकों की संख्या को देखकर आप इसकी सराहना कर सकते हैं। क्या प्रकाश में कण होते हैं या इसमें तरंगें होती हैं? क्या लहरें किसी विशेष दिशा की ओर इशारा कर रही हैं?
किसी भी मामले में, मनुष्यों को दिखाई देने वाले प्रकाश को लगभग. के बीच तरंग दैर्ध्य के रूप में वर्णित किया जा सकता हैएक मीटर का 440 और 700 अरबवां हिस्सा (10–9 एम, या एनएम)। प्रकाश की गति के बाद सेसीलगभग 3×10. पर स्थिर है8 एक निर्वात में मी/से, आप किसी भी प्रकाश स्रोत की आवृत्ति निर्धारित कर सकते हैंνइसकी तरंग दैर्ध्य से:= सी.
दर्पणों पर चर्चा करते समय, प्रकाश को तरंग मोर्चों के रूप में प्रस्तुत करना सुविधाजनक होता है (जैसा कि आप एक बड़ी चट्टान को पहले की शांत झील में फेंकने के बाद बाहर की ओर विकिरण देखेंगे) लेकिन किरणों के रूप में। साथ ही, एक ही स्रोत से आने वाली किरणों और दर्पणों के आसन्न भागों से टकराने को समानांतर माना जा सकता है। इस योजना के साथ, समतल दर्पण समस्याओं में शामिल कोणों की गणना करना आसान है।
परावर्तन और अपवर्तन
जब प्रकाश किरणें किसी भौतिक सतह से टकराती हैं, तो उनका मार्ग कई तरह से बदल सकता है। किरणें सतह से उछल सकती हैं, उसमें से गुजर सकती हैं, या दोनों का कुछ संयोजन।
जब प्रकाश की किरणें किसी वस्तु से टकराती हैं, तो इसे कहते हैंप्रतिबिंबऔर जब वे इससे गुजरते हैं और इस प्रक्रिया में मुड़े होते हैं, तो इसे कहते हैंअपवर्तन. उत्तरार्द्ध लेंस की एक क्रिया है, जबकि समतल (और अन्य) दर्पणों के साथ एकमात्र चिंता प्रतिबिंब है।
प्रतिबिंब का नियमकहा गया है किसमतल दर्पण से टकराने वाली प्रकाश किरणों का आपतन कोण परावर्तन कोण के बराबर होता है,दोनों को दर्पण की सतह के लंबवत रेखा के संबंध में मापा जाता है।
दर्पण और लेंस द्वारा बनाई गई छवियां
जब दर्पण और लेंस प्रकाश किरणों को "संसाधित" करते हैं जो उन पर हमला करती हैं, तो वे "बनाने" की छवियों का शाब्दिक रूप से आकार देते हैं ये कारक: वस्तु और दर्पण (या लेंस केंद्र) और सतह के आकार के बीच की दूरी।
परिभाषा के अनुसार लेंस में कई घुमावदार सतहें शामिल हैं, जबकिउत्तल(बाहर की ओर घुमावदार) औरनतोदर(आवक-घुमावदार) प्रत्येक दर्पण में एक होता है; समतल दर्पण यहाँ वर्णित हर चीज के सबसे सरल परिदृश्य का प्रतिनिधित्व करते हैं।
यदि बनाई गई छवि परावर्तित या अपवर्तित प्रकाश किरणों के समान पक्ष पर है, तो यह है aवास्तविक छवि. इसका मतलब यह है कि दर्पण के लिए, एक वास्तविक छवि उसी तरफ होगी, जैसा कि एक व्यक्ति इसे देख रहा है (के लिए लेंस, यह दूसरी तरफ होगा क्योंकि प्रकाश इसमें परावर्तित होने के बजाय अपवर्तित होता है स्थापना)। दर्पण के पीछे (या लेंस के सामने) दिखाई देने वाले प्रतिबिम्ब कहलाते हैंआभासी चित्र.
एक प्रतिबिम्ब दर्पण के "पीछे" कैसे बन सकता है? आखिरकार, सैकड़ों मील तक ठोस कंक्रीट के अलावा कुछ भी नहीं हो सकता है।.. ठीक है, मीलों नहीं, लेकिन दीवार बहुत मोटी हो सकती है। लेकिन एक पल के लिए सोचें: जब आप आईने में देखते हैं, तो आप "व्यक्ति" को कहाँ देखते हैंदिखाईअपने से पीछे मुड़कर देखने के लिए?
समतल दर्पण छवि समस्या
जैसा कि ऊपर सुझाए गए अभ्यास के परिणामों से पता चलता है, छवि दर्पण के पीछे प्रतीत होती है, लेकिन वास्तव में ऐसा नहीं है। इस प्रकार यह एक आभासी प्रतिबिम्ब है। यह छवि वास्तव में कहाँ और कैसे "मिली" है?
यदि आप ऊपर से इन स्थितियों को दिखाते हुए एक आरेख बनाते हैं, तो आप प्रतिबिंब के नियम का उपयोग करके किसी भी समतल-दर्पण परिदृश्य में छवि के स्थान का पता लगा सकते हैं। उदाहरण के लिए, यदि कोई प्रेक्षक दर्पण से ४५ डिग्री के कोण पर ३ मीटर खड़ा है, तो उसका प्रतिबिंब दर्पण के दूसरी ओर सीधे उसके विपरीत मिलेगा। लेकिन कितनी दूर?
उपयोगपाइथागोरस प्रमेययह निर्धारित करने के लिए। प्रेक्षक और दर्पण के बीच 3 मीटर की दूरी एक समकोण त्रिभुज है जिसमें 3 और बराबर भुजाएँ हैंरोंऐसा है कि
s^2+s^2=3^2\ का अर्थ है 2s^2=9\ का अर्थ है s=2.12\text{ m}
यह प्रेक्षक और दर्पण के बीच की लंबवत दूरी है, इसलिए प्रतिबिम्ब प्रेक्षक से इस दूरी का दोगुना या 4.24 मीटर है।
समतल दर्पण के अन्य गुण Properties
"वास्तविक" और "आभासी" में विभाजित होने के अलावा, चित्र भी हो सकते हैंईमानदारयाउलटा।जिस किसी ने भी कभी चम्मच के अंदर के हिस्से को शीशे की तरह इस्तेमाल किया है, उसने उलटे प्रतिबिम्ब का उदाहरण देखा है। कहा जाता है कि समतल दर्पण सीधे चित्र बनाते हैं, लेकिन यह जो हो रहा है उसका एक भ्रामक या कम से कम अधूरा विवरण है, क्योंकि यह केवल y- अक्ष, या ऊर्ध्वाधर अक्ष पर लागू होता है।
यदि आप एक दर्पण में देखते हैं, तो आपके सिर का शीर्ष दर्पण की तुलना में आपकी आंखों के पीछे और ऊपर होता है, और तदनुसार, छवि की आंखें दर्पण (और आप) के संबंध में पीछे की तुलना में करीब और नीची होती हैं छवि का सिर। इन बिंदुओं को जोड़ने वाली रेखाएं, जैसा कि किनारे से देखा जाता है, समान लंबाई की हैं, लेकिन अंतरिक्ष में अलग-अलग (लेकिन सममित रूप से) उन्मुख हैं। इस प्रकार छविहैउलटा - लेकिन एक्स-अक्ष के साथ!
- समतल दर्पणों द्वारा क्षैतिज दिशा में छवियों के "फ़्लिपिंग" को याद करना आसान है, या कम से कम व्याख्या करना कठिन है, भौतिक से अधिक जैविक है: जब आप एक दर्पण में देखते हैं, तो आप एक ऐसा प्राणी देख रहे हैं जो सामान्य रूप से द्विपक्षीय रूप से सममित है (अर्थात, एक ऊर्ध्वाधर द्वारा समान दाएं और बाएं हिस्सों में विभाजित किया जा सकता है) विमान)। यदि लोगों को शीशों में देखने के लिए अपना सिर बग़ल में मोड़ने की आदत होती, तो दर्पणों का यह गुण शायद रोज़मर्रा के दिमाग में और अधिक मजबूती से समा जाता।
हिंगेड प्लेन मिरर
वैज्ञानिक, औद्योगिक और घरेलू उपयोग में समतल दर्पणों के अनगिनत उदाहरणों में हिंग वाले समतल दर्पण हैं। ये ज्यामिति के दृष्टिकोण से समतल दर्पणों को नियंत्रित करने वाले कानूनों को सीधे, लेकिन अक्सर अनुभव में अनुवाद करना मुश्किल है, प्रदर्शित करने का एक अच्छा तरीका दर्शाता है।
यदि आपके पास मौका है, तो तीन दर्पणों की एक सरणी स्थापित करने का प्रयास करें (हो सकता है कि आपके पास टिका न हो, लेकिन यह कोई बाधा नहीं है) आपसी 60-डिग्री कोणों पर उन्मुख, जो ऊपर से तीन समान दूरी वाले साइकिल के पहिये की तरह दिखाई देगा प्रवक्ता यदि आपके पास एक चांदा, एक प्रकाश स्रोत और कुछ छोटे दर्पण हैं, तो आप ऊपर उल्लिखित बुनियादी ज्यामिति का उपयोग करके अपने द्वारा "बनाए गए" प्रतिबिंबों के बारे में भविष्यवाणियां कर सकते हैं और उनका परीक्षण कर सकते हैं।