Karakteristik Cermin Pesawat

Bagaimana tanggapan Anda jika diminta untuk mendeskripsikan ciri-ciri bayangan yang dibentuk oleh cermin datar? Pertama, Anda harus yakin bahwa Anda memahami terminologi dalam permainan. Apakah "cermin pesawat" adalah sesuatu yang Anda gunakan untuk memeriksa penampilan Anda selama penerbangan lintas benua, atau apakah itu sesuatu yang lebih biasa?

SEBUAHcermin pesawatadalah jenis cermin yang mungkin paling sering Anda gunakan, meskipun jika media sosial adalah indikasi, "selfie" sebagian besar telah menggantikan cermin yang sebenarnya di awal abad ke-21. Idealnya, cermin datar terdiri dari permukaan datar sempurna tanpa distorsi, dan memantulkan 100 persen cahaya yang mengenainya (cahaya insiden) kembali pada sudut yang dapat diprediksi.

Meskipun tidak ada cermin yang "sempurna", entitas ideal dalam fisika menyenangkan untuk dibicarakan. Selama belajar tentang cermin datar, Anda akan merasakan ilmu umum optik, dan a rasa salah satu dari banyak cara mata Anda bisa menipu Anda dalam melakukan pekerjaan mereka persis seperti yang dirancang.

Cahaya, meskipun hampir di mana-mana sepanjang waktu, adalah entitas yang sulit untuk dijelaskan dengan benar, seperti banyak hal dalam fisika. Anda dapat menghargai ini hanya dengan melihat sejumlah cara cahaya direpresentasikan tidak hanya dalam teks sains tetapi juga dalam seni. Apakah cahaya terdiri atau partikel, atau terdiri dari gelombang? Apakah gelombang menunjuk ke arah tertentu?

Bagaimanapun, cahaya yang terlihat oleh manusia dapat digambarkan memiliki panjang gelombang antara sekitar440 dan 700 miliar meter​ (10^–9 m, atau nm). Karena kecepatan cahayackonstan pada sekitar 3 × 10⁸ m/s dalam ruang hampa, Anda dapat menentukan frekuensi sumber cahaya apa punνdari panjang gelombangnya:= c​.

Ketika membahas cermin, akan lebih mudah untuk merepresentasikan cahaya bukan sebagai muka gelombang (seperti yang Anda lihat memancar ke luar setelah melemparkan batu besar ke danau yang sebelumnya tenang) tetapi sebagai sinar. Juga, sinar yang datang dari sumber yang sama dan mengenai bagian cermin yang berdekatan dapat diperlakukan sebagai paralel. Dengan skema ini, mudah untuk menghitung sudut yang terlibat dalam masalah cermin datar.

Ketika sinar cahaya mengenai permukaan fisik, jalurnya dapat berubah dalam beberapa cara. Sinar dapat memantul dari permukaan, melewatinya, atau kombinasi keduanya.

Ketika sinar cahaya memantul dari suatu benda, ini disebutrefleksi, dan ketika mereka melewatinya dan membungkuk dalam prosesnya, ini disebutpembiasan. Yang terakhir adalah tindakan lensa, sedangkan satu-satunya perhatian dengan cermin bidang (dan lainnya) adalah refleksi.

Ituhukum refleksimenyatakan bahwasudut datang sinar datang pada cermin datar sama dengan sudut pantul,dengan keduanya diukur terhadap garis tegak lurus terhadap permukaan cermin.

Ketika cermin dan lensa "memproses" sinar cahaya yang mengenainya, mereka "menciptakan" gambar yang secara harfiah dibentuk oleh faktor-faktor ini: jarak antara objek dan cermin (atau pusat lensa) dan bentuk permukaan.

Lensa menurut definisi mencakup beberapa permukaan melengkung, sementaracembung(melengkung ke luar) dancekung(melengkung ke dalam) cermin masing-masing berisi satu; cermin pesawat mewakili skenario paling sederhana dari semua yang disebutkan di sini.

Jika bayangan yang terbentuk berada pada sisi yang sama dengan sinar cahaya yang dipantulkan atau dibiaskan, maka bayangan tersebut adalah agambar nyata. Ini berarti bahwa untuk cermin, bayangan nyata akan berada di sisi yang sama dengan orang yang melihatnya (untuk lensa, itu akan berada di sisi lain karena cahaya dibiaskan daripada dipantulkan di sini pengaturan). Bayangan yang muncul di belakang cermin (atau di depan lensa) disebutgambar maya​.

Bagaimana sebuah bayangan dapat terbentuk "di belakang" cermin? Lagi pula, mungkin tidak ada apa-apa di sana selain beton padat sejauh ratusan mil... oke, bukan bermil-mil, tapi dindingnya bisa sangat tebal. Tapi pikirkan sejenak: Ketika Anda melihat ke cermin, di mana tepatnya "orang" yang Anda lihat?munculuntuk melihat kembali dari Anda?

Seperti yang tersirat dari hasil latihan yang disarankan di atas, gambar tampak berada di belakang cermin, tetapi sebenarnya tidak. Dengan demikian, ini adalah gambar virtual. Tepatnya di mana dan bagaimana gambar ini "ditemukan"?

Jika Anda menggambar diagram yang menunjukkan situasi ini dari atas, Anda dapat menentukan lokasi gambar dalam skenario cermin datar apa pun menggunakan hukum pemantulan. Misalnya, jika seorang pengamat berdiri 3 m dari cermin dengan sudut 45 derajat, bayangannya akan ditemukan tepat di seberangnya di sisi lain cermin. Tapi seberapa jauh?

Menggunakanteori Pitagorasuntuk menentukan ini. Jarak 3 meter antara pengamat dan cermin adalah segitiga siku-siku dengan sisi miring dari 3 dan sisi yang samasseperti yang

Ini adalah jarak tegak lurus antara pengamat dan cermin, jadi bayangan adalah dua kali jarak ini dari pengamat, atau 4,24 m.

Selain dibagi menjadi "nyata" dan "virtual", gambar juga dapatjujuratauterbalik.Siapapun yang pernah menggunakan bagian dalam sendok sebagai cermin pasti pernah melihat contoh bayangan terbalik. Cermin datar dikatakan menciptakan bayangan tegak, tetapi ini adalah deskripsi yang menyesatkan atau setidaknya tidak lengkap tentang apa yang terjadi, karena itu hanya berlaku untuk 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 dengan demikian, mata gambar lebih dekat dan lebih rendah dalam kaitannya dengan cermin (dan Anda) daripada bagian belakang kepala gambar. Garis-garis yang menghubungkan titik-titik ini, jika dilihat dari samping, memiliki panjang yang sama, tetapi berorientasi berbeda (tetapi simetris) dalam ruang. Jadi gambaraku sterbalik – tetapi sepanjang sumbu x!

• Alasan lain "membalik" gambar dalam arah horizontal oleh cermin datar mudah dilewatkan, atau setidaknya lebih sulit dijelaskan, lebih bersifat biologis daripada fisik: Ketika Anda melihat ke cermin, Anda melihat makhluk yang pada umumnya simetris bilateral (yaitu, dapat dibagi menjadi bagian kanan dan kiri yang sama dengan garis vertikal). pesawat). Jika orang terbiasa menoleh ke samping untuk melihat ke cermin, sifat cermin ini mungkin akan tertanam lebih kuat dalam pikiran orang biasa.

Di antara contoh cermin datar yang tak terhitung jumlahnya dalam penggunaan ilmiah, industri dan rumah tangga adalah cermin datar berengsel. Ini merupakan cara yang baik untuk menunjukkan langsung, tetapi sering sulit untuk diterjemahkan ke dalam pengalaman, hukum yang mengatur cermin bidang dari perspektif geometri.

Jika Anda memiliki kesempatan, coba siapkan susunan tiga cermin (Anda mungkin tidak memiliki engsel, tetapi itu bukan halangan) berorientasi pada sudut 60 derajat bersama, yang dari atas akan terlihat seperti roda sepeda dengan tiga jarak yang sama equally jari-jari. Jika Anda memiliki busur derajat, sumber cahaya, dan beberapa cermin yang lebih kecil, Anda dapat membuat dan menguji prediksi tentang pantulan yang Anda "buat" menggunakan geometri dasar seperti diuraikan di atas.