Зеркало как делают: Как делают зеркало, конструкция, материалы, пошаговое производство

ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА

Зеркало — настолько распространенный предмет нашего обихода, что сложно представить себе СЕБЯ без него. Каких только видов этого предмета быта не существует: маленькие и большие, круглые и квадратные, напольные, настольные и настенные, дома и в машине, на улице и в магазине… Зеркало — это источник информации.

Когда-то очень давно единственным источником отражения служили водоемы или случайные предметы с отражающей поверхностью.
Позже люди стали пользоваться начищенными до блеска медными, бронзовыми или другими металлическими пластинами.

В настоящее время зеркало производят:
из обычного стекла;
на основе серебра.

Первая технология изготовления зеркала представляет собой очищенное стекло, которое покрыто отражающим слоем. Для этого берут полированное стекло нужной формы, обрабатывают края, отмывают растворами до максимальной чистоты. Затем делают напыление алюминия, сплавов железа с титаном, хромом и другими металлами. После чего наносится специальное покрытие. Такой метод считается устаревшим и является очень дешевым, но изготовление таких зеркал возможно только при небольших размерах.

Применение серебряного раствора заключается в том, что на стекло наносится медный слой и клейкие химикаты, затем дважды лакируется. Качество изделия в данном случае будет выше.

Иногда стекло привозят на фабрику по изготовлению зеркал уже в готовом виде, но чаще всего его производят здесь же. Для этого все необходимые для его производства компоненты:

● доломит,
● сода,
● кварцевый песок,
● полевой шпат,
● уголь,
● битое стекло
перемалывают и тщательно перемешивают до получения однородного порошка стекольной шихты. Затем перемещают в печь для плавления (при температуре свыше 1500°С) и превращения в однородную жидкую массу. Из печи выходит полотно (3-4 метра ширина и около 4 мм толщина), которое направляется на этап нарезки. Охлажденное стекло нарезается и проверяется на наличие брака.

Затем материал отправляется на этап нанесения металла, а бракованный — на переработку. При изготовлении зеркала важна высокая степень очистки стекла, на нем не должно быть примесей, поскольку любые сторонние частицы влияют на качество отражающей поверхности.

Для этого стекло полируют, моют, сушат, наносят химические составы. Процесс окисления альдегидов через контакт с аммиачными соединениями серебра окисление альдегидов, аммиачным раствором оксида серебра длится 20 секунд. После окончания химической реакции раствор высыхает, и результате на стекле появляется отражающая поверхность.

Готовое изделие проходит тщательную проверку на наличие сколов, трещин, царапин, любых дефектов. После чего упаковывается и направляется к заказчику.

Кстати:
Современная история зеркал начинается с XIII века (с 1240 года), когда в Европе научились выдувать сосуды из стекла. А само изобретение настоящего стеклянного зеркала датируется 1279 годом, когда итальянский монах-францисканец Джон Пекам в ходе экспериментов со стеклом и металлами покрыл кусок прозрачного стекла тонким слоем жидкого олова и в результате чего получилось изделие, приближенное к современному зеркалу.

Свет мой, зеркальце, скажи: как делают зеркала

Их называют отражением души и символом иного мира, их боятся разбить и в них хотят увидеть суженого, в них заблудилась Алиса и в них не отражаются вампиры – мы знаем о зеркалах множество поверий. А когда они появились, как выглядели первые зеркала и как их изготавливают сегодня – выяснял «Санкт-Петербург.ру».

От выдувания до литья. Как делали первые зеркала

 

В одной из египетских гробниц 150 лет назад археологи нашли статуэтку, изображавшую молодую женщину, с закрепленным на ее голове металлическим диском, от времени покрытым ржавчиной. Мнения археологов относительно того, для чего служил диск, разделились: опахало, украшение или просто-напросто сковородка для выпечки сладких хлебцев. Очистив диск от многовековой пыли, ученые обнаружили, что сделан он из бронзы, причем гладко отполированной – так что его поверхность отражала лицо смотрящего. Тайна была раскрыта – загадочный диск оказался зеркалом.

Действительно, первые зеркала были бронзовые, привычные нам стеклянные появились гораздо позже – в Средние века. В XIII веке в Европе научились выдувать сосуды из стекла: стеклодув заливал внутрь такого сосуда олово, а когда оно остывало, разбивал стеклянный шар. Эти вогнутые осколки и служили зеркалом. Способ покрывать стекло тонким слоем олова для получения более совершенного зеркала в 1279 году описал итальянский монах-францисканец Джон Пекам. Следом за ним технологию производства зеркал освоили в Голландии и Фландрии, а первый зеркальный цех появился в 1373 году в немецком Нюрнберге.

Лидером по производству зеркал в средневековой Европе стала Венеция после того, как в 1407 году братья Данзало дель Галло выкупили у фламандцев соответствующий патент. Венецианские зеркала отличало высочайшее качество, так как мастера добавляли в отражающие составы золото и бронзу. Способ изготовления зеркал хранился в глубокой тайне, потому целых два века богатые и знатные люди со всей Европы выписывали зеркала именно из Венеции. А стоили они действительно немало: одно венецианское зеркало равнялось по цене небольшому морскому судну и в два раза превышало в цене картину Рафаэля.

Делать из стеклянного пузыря плоский лист первыми научились муранские мастера. В начале ХVI века братья Андреа Доменико из Мурано разрезали еще горячий цилиндр из стекла, раскатали его и наложили на серебристую пленку амальгамы толщиной с папирусную бумагу, которую получали из раствора олова и ртути. Правда такой способ изготовления был вредным для здоровья работающих. Бывали случаи, когда рабочие отравлялись насмерть ртутными парами.

Диего Веласкес. Венера перед зеркалом. 1647–1651. Национальная галерея, Лондон. Фото: smallbay.ru

 

В конце XVI века французская королева Мария Медичи заплатила огромную сумму денег, выписав из Венеции 119 зеркал для своего зеркального кабинета. В ответ Венецианская республика преподнесла ей в дар лучшую работу муранских мастеров – небольшое зеркало размером с книгу в раме, украшенной агатами, ониксами и другими драгоценными камнями. Сегодня оно хранится в Лувре и является самым дорогим в мире.

Раскрыть секрет муранских мастеров решил французский министр Кольбер, который кусал локти, видя, как деньги из Франции уплывают в Венецию. Французские аристократы украшали зеркалами в драгоценных оправах дворцы и замки, чтобы демонстрировать гостям во время приемов свое благосостояние, а их жены и любовницы щеголяли в нарядах, украшенных маленькими зеркалами. И когда французская королева Анна Австрийская появилась на балу в платье, усыпанном зеркальными кусочками, месье Кольбер понял, сколько стоил казне такой наряд, и направил своих доверенных лиц в Мурано. Те под покровом ночи вывезли с острова нескольких мастеров и доставили их во Францию. Муранские беглецы выдали свои секреты французским мастерам, и в Тур де Виле в 1665 году открылась первая во Франции зеркальная мануфактура.

Французы даже превзошли в умениях своих учителей – они стали изготавливать более совершенные зеркала литьем, а не выдуванием. При способе, чьем автором называют Луку Де-Негу, расплавленное стекло прямо из плавильного горшка выливают на широкие железные столы с бортиками, как у бильярда, и раскатывают чугунным валом, наподобие того, как хозяйка, готовя пирог, раскатывает тесто скалкой. 

Зеркальная галерея Версальского дворца. Фото: visitefrance.ru

 

Большие зеркальные листы легли в основу Галереи зеркал в Версале, которую построили по заказу «короля солнца» Людовика XIV, чтобы ошеломить гостей. В фирме «Сан-Габен» изготовили 306 зеркал для галереи длиной 73 метра.

После открытия французской зеркальной мануфактуры и немецкого и богемского стекольных заводов цены на зеркала стали снижаться. Позволить себе иметь дома зеркало смогли и рядовые горожане — в XVIII веке уже две трети парижан обзавелись ими.

Безвредное, в отличии от ртути, покрытие для зеркал в 1835 году придумал немецкий химик Юстус фон Либих. Он стал наносить на стеклянный лист тончайший слой серебра. Чтобы нежная серебряная пленка не повредилась, сверху ее научились покрывать слоем краски. Такие зеркала давали ясное изображение. Эта технология производства зеркал не утратила своего значения до настоящего времени.

Фото: Sue Allatt

 

Из серебра и алюминия. Как зеркала производят сегодня

 

Основу зеркала составляет обычное полированное стекло и отражающий слой, непроницаемый для солнечных лучей. От этого слоя как раз и зависит качество производимого зеркала. Его изготавливают из алюминия или же из серебра, как и пару веков назад.

Из листового полированного стекла вырезают заготовки нужной формы, шлифуют края и, если необходимо, сверлят отверстия. Затем стекло обрабатывают паром, с помощью щеток протирают меловым порошком, промывают и высушивают горячим воздухом. Очищенное стекло тщательно обезжиривают с обеих сторон техническим спиртом, бензином или другим растворителем.

Первый способ более доступный, а зеркало к тому же отличается лучшими отражающими способностями. Минус его только в небольших размерах.Далее следует самый сложный этап в производстве — это напыление алюминия, реже титана или других металлов и сплавов. Чтобы предохранить зеркало от влаги, поверх металлического раствора наносят защитный лак, слой меди и склеивающий состав.

Во втором случае на стекло распыляется серебро высшей пробы — 999, растворенное в аммиачной воде. Перед тем, как нанести раствор серебра, стекло промывают в содовом растворе, чтобы не осталось пятен – оно должно быть безукоризненно чистое. До нанесения слоя серебра стекло хранится, смазанное мелом.

Фото: rezka-stekol.ru

 

Форсунки распыляют серебро в несколько слоев – пока на стекле не появится отражение. В цеху завода всегда царит полумрак, это необходимо для того, чтобы проверять посеребренные зеркала на просвет, — в темноте опытный оператор сможет увидеть даже малейшие дефекты. Так как серебро является очень мягким материалом, который легко поцарапать, зеркало с посеребренной стороны покрывают толстым слоем краски. Слой серебра может быть заменен на слой золота, платины или никеля.

Готовые зеркала сушат в вертикальном положении и разрезают, если это необходимо. За сутки с конвейера завода сходит столько зеркал, что ими можно покрыть пять футбольных полей.

Сегодня для производства галантерейных зеркал, в основном, используют алюминирование, а для изготовления дорогих мебельных — серебрение. Чтобы изготовить небьющееся зеркало, за его основу нужно взять не стекло, а целлулоид. 

Из чего делают зеркало | Из чего это сделано

Зеркало

Зеркало

Зеркало можно встретить практически везде. Это популярное изобретение помогает нам жить уже несколько сотен лет. Существуют разные размеры и формы зеркал. Из чего же делают зеркало в современном мире?

Первые зеркала относятся к бронзовому веку. Они изготавливались из серебра, меди или бронзы. Позднее стали делать зеркала из стекла, на заднюю поверхность которых наносили тонкий слой серебра, золота или олова.

Известно несколько современных технологий изготовления зеркал:

1. Устаревающая технология.

Зеркала изготавливают из обычного стекла. И сначала из листового полированного стекла вырезают заготовки нужной формы, шлифуют края и, если необходимо, сверлят отверстия. Затем стекло моют специальным раствором, чтобы поверхность была абсолютно чистой. Далее следует самый сложный этап в производстве — это напыление алюминия, реже титана или других металлов и сплавов. После напыления наносится защитное лакокрасочное покрытие. Этот способ дешев, но использование алюминиевых зеркал ограничено их малыми размерами.

2. Более современная технология.

При изготовлении серебряных зеркал в качестве отражающего слоя используется раствор серебра, на который затем наносится защитный слой меди или специальных склеивающих химикатов, а уже затем два слоя защитного лакокрасочного покрытия. Преимуществом данной технологии является отличное качество зеркал и большие размеры. Серебряные зеркала имеют повышенную влагостойкость.

Некоторые люди страдают эйсоптрофобией или спектрофобией — это специфическая фобия, заключающаяся в боязни зеркал и страхе увидеть собственное отражение в них.

В видео сюжете показан полный процесс изготовления зеркал на заводе:

Как и из чего делают зеркало? Описание, фото и видео

Автор Анималов В.С. На чтение 4 мин Опубликовано

04.05.2018 Обновлено 06.03.2020

Внешний вид человека всегда влиял на отношения между людьми, а с развитием социума – это становилось все более значимым. Поначалу, чтобы лучше ухаживать за собой, использовали отражение в воде, но с развитием цивилизации для этого придумали зеркало.

Первые зеркала были созданы с тщательно отшлифованного металла, но после промышленной революции их начали делать со стекла, покрытого отражающим слоем. Сейчас в каждом доме можно найти хотя бы одно современное зеркало, но многие при этом не догадываются об истории его создания, строении и производстве. Очень часто, при осмотре своего отражения и оценке внешнего вида, люди задумываются, так как же делают зеркало?

Интересный факт: первые зеркала были сделаны в эпоху бронзы из отшлифованного олова, платины и бронзы. Об этом свидетельствуют находки примитивных зеркал, в гробницах и развалинах древних городов. Их использовали местные вельможи, цари и богатые купцы для наведения красоты и опрятного внешнего вида.

Из чего делают зеркало?

Слои зеркала

Современное зеркало состоит из двух частей – гладкого стекла и отражающего слоя. Иногда, стекло привозят в уже готовом виде, но в большинстве случаев его производят на фабрике зеркал. В случае производства, на фабрику привозят все компоненты по отдельности. Сырье очищают от химических примесей, мелких и крупных посторонних частиц и отправляют на этап плавления.

Компоненты стекла для зеркал:

1. Доломит;
2. Сода;
3. Кварцевый песок;
4. Полевой шпат;
5. Уголь;
6. Битое стекло;

Для получения отражающей поверхности большинства бытовых зеркал используют серебро. Этот металл при контакте с кислородом имеет свойство окисляться и темнеть. Но благодаря особенностям технологии, оно сохраняет свои изначальные свойства, в результате чего дает хорошую отражающую поверхность.

Производство зеркал

Листы стекла для зеркал

Для зеркала необходима основа, которая состоит из ровного листа стекла. Все необходимые для его производства компоненты перемалывают и тщательно перемешивают до получения однородного порошка – стекольной шихты. По конвейерной ленте ее перемещают в печь, где она плавится, превращаясь в однородную жидкую стекломассу. Ее выпекают при температуре свыше 1500°С, чтобы иметь возможность получить гладкую поверхность. Из печи выходит полотно шириной 3 – 4 метра с толщиной около 4 мм и направляется на этап нарезки. Охлажденное стекло нарезается и проверяется на наличие брака. Подходящие листы отправляются на этап нанесения металла, а бракованные на переработку.

Полировка стекла для зеркал

Чтобы получить отражающую поверхность на стеклянной основе, необходимо нанести химический раствор по специальной технологии. Стекло полируют щетками и получают идеальную ровную поверхность. Его моют от пыли, сушат и с помощью пульверизатора наносят химический состав. На протяжении 20 секунд происходит окисление альдегидов, аммиачным раствором оксида серебра. Как только химическая реакция закончится и высохнет раствор, с обратной стороны образуется зеркальная поверхность.

Контролер ОТК с помощью направленного света проверяет каждое зеркало на наличие брака. Для защиты от случайных повреждений, на отражающий слой наносится темно-зеленая краска. Высушенное полотно окончательно проверятся на наличие дефектов и мелких повреждений, после чего упаковывается и направляется к заказчику.

Интересный факт: первое своевременное зеркало было сконструировано и выпущено в массовое производство в 1279 году. Его придумал итальянский монах-францисканец Джон Пекам, который проводил эксперименты со стеклом и металлами. Он покрыл кусок прозрачного стекла тонким слоем жидкого олова, в результате чего получил прототип современного зеркала.

Зеркало для человека во все времена было помощником в налаживании социальных отношений. Раньше его делали из шлифованного металла, покрывали стекло оловом или серебром и всегда стремились получить идеальное отражение. Технология постепенно развивалась, в результате чего, сегодня можно купить зеркало с 99% отражающей поверхностью, что ранее было немыслимой мечтой. Но мало кто догадывается о тайнах своего зеркала, видя очередной раз в нем свое идеальное отражение.

Как и из чего делают зеркало – интересное видео

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Как изготавливают зеркала на производстве

Процесс изготовления зеркал сводится к четырем этапам:

• Листовое стекло раскраивается и разрезается;

• Стекло шлифуется, полируется, подвергается декоративной обработке;

• На одну из сторон стеклянного листа наносится серебряная альмагама;

• Зеркало оформляется оправой.

Технологически, зеркала на производстве изготавливаются примерно одинаково, проходя идентичные стадии обработки.

---

Изначально листовое стекло со склада поступает в отделение (цех) резки стекла. Там его тщательно просматривают на предмет брака и пороков: сколов, пузырей, царапин и иных дефектов, затем раскраивают по заданным размерам.

Далее стекло направляется в отделение грубой шлифовки, где его шлифуют песком на чугунном диске – так на стекло наносится фацет. После грубой шлифовки, стекло подвергается тонкой шлифовке, где на природных песчаниковых камнях получает более тонкую обработку фацета и кромок. Затем – полировка, грубая и тонкая. В отделениях полировки кромки и фацеты изделия обрабатываются сначала пемзой на деревянном диске, а затем – крокусом на диске, обитом техническим войлоком.

Далее стекло направляется в цех серебрения. Там на подготовленную поверхность наносят тонкий слой металлического серебра – альмагамы. После этого этапа стекло начинает отражать предметы, то есть, становится зеркалом.

После того, как слой металлического серебра высох, на него наносят защитный слой, который предохраняет альмагаму от химического разложения и механических повреждений.

Из отделения сушки зеркало направляют в отделение чистки, где зеркало тщательно очищают от грязи и следов краски и серебра. Очищенные зеркала поступают в сборочный цех.

Там происходит их монтаж и крепление – зеркала оформляются в виде подрамников, трюмо, настенных зеркал и прочей продукции, которая затем хранится на складе.

Мелкие галантерейное зеркала изготавливаются из тонкого неполированного стекла и несколько иначе

Со склада листовое стекло поступает в отделение резки, где осматривается на пороки и раскраивается на определенные размеры. Затем стекло поступает в отделение подготовки, где полируется на ручных полировальных станках. После этого листы стекла поступают в отделение серебрения, где на цельный лист наносится альмагама и защитное покрытие.

И только после этого, в отделении резки, происходит раскрой листа стекла по установленным размерам. Если это необходимо, зеркала отправляются в цех фацетовки, где кромки и фацет изделия проходят грубую и тонкую шлифовку и полировку (пемзой на деревянной шайбе и крокусом на войлочном диске).

Специфика такого производства мелкиз зеркал основана на экономической выгоде, ведь такой алгоритм позволяет тратить меньше азотнокислого серебра (альмагамы).

На зеркальных фабриках, кроме зеркал, изготовляется целый ряд других зеркальных изделий, не подвергающихся серебрению: настольное стекло с фацетом, вагоностроительное, судостроительное стекло с широким фацетом, буфетная и дверная пайка, приточка и т. д.

В этом случае стекло подвергается фацетировке, проходит через отделения грубой и тонкой шлифовки, а также полировки пемзой и крокусом, после чего направляется на склад готовой продукции.

Если вы хотите провести резку зеркала самостоятельно, читайте, как это нужно сделать правильно. 

Зеркало для ванной. Различные виды зеркал – ООО «Мир Стекла»

Зеркало – это элемент интерьера, без которого сложно себе представить уютный и комфортный дом. Особенность домашних зеркал заключается в том, что практически в любом помещении они несут двойную функциональную нагрузку: с одной стороны, это практически полезная вещь, которая помогает собраться утром на работу, а с другой – это декоративный элемент, который существенно влияет на общий облик комнаты, являясь важной частью интерьера.

Если Вы хотите, чтобы зеркала в квартире были красивыми и полезными, то стоит подумать и о том, где их лучше всего расположить, и о том, чтобы приобрести зеркало, которое будет отлично выглядеть и хорошо сочетаться с другими интерьерными элементами.

Зеркала в квартире важно располагать, учитывая их прямые функции: логично будет разместить их в спальне, в ванной или в прихожей – то есть именно в тех помещениях, где они чаще всего бывают необходимы. Однако использовать зеркало можно не только по прямому назначению. Многим известно, что зеркало может визуально «удваивать» отражаемое в нем пространство, а также увеличивать количество попадающего в него света. Этими свойствами можно успешно пользоваться для того, чтобы зрительно увеличить комнату небольших размеров или для «осветления» темных уголков квартиры (различных ниш и других мест, которые расположены слишком далеко от окон). Если в комнате, помимо зеркал, если и другие элементы с похожими свойствами (зеркальные двери шкафов, глянцевые поверхности мебели и т.д.), то оказываемый визуальный эффект только усилится.

В ООО «Мир стекла» можно заказать зеркала самых разных форм и размеров – мы изготовим вариант, который в полной мере будет соответствовать пожеланиям клиента и займет достойное место на стене его дома.

Наши специалисты делают не просто качественные зеркала без различных дефектов, но и настоящие произведения искусства, отличающиеся оригинальными стилистическими и декоративными решениями. Зеркало может стать отличным украшением комнаты, для этого достаточно просто подобрать его таким образом, чтобы оно вписалось в интерьер и стало одним из его смысловых акцентов. Сейчас достаточно популярны эксперименты с формой зеркала – вовсе не обязательно делать ее традиционной (например, прямоугольной, овальной или закругленной сверху) – зеркалу можно придать форму полумесяца, или любую другую – ограничением здесь будет только желание заказчика.

Актуальной современной дизайнерской тенденцией можно назвать монтаж целой группы небольших зеркал, которые занимают все стену в ванной или часть пространства в гостиной или спальне. Оригинальные композиции из элементов разных форм украсят квартиру и сделают интерьер интересным и уникальным.

Специалисты ООО «Мир стекла» могут украсить зеркало пескоструйным рисунком или другими декоративными элементами.

Описание процесса фацетирования стекла и зеркал

Что такое фацет и почему эта технология так популярна? В переводе с французского языка «фацет» означает «грань», что хорошо передает специфику технологии. Если коротко, то фацет – это обработка кромки с лицевой стороны стеклянного или зеркального изделия. Технология фацетирования или декоративной обработки стекла позволяет добиться удивительного эффекта свечения и игры света, благодаря такой отделке интерьер оживает, помещение становится более светлым и просторным.

Нанесение фацета на зеркала и стекла

Как делают фацет на стекле? Чтобы нанести грани на поверхность, специалист срезает (скашивают) фаску у зеркальной/стеклянной поверхности под определенным углом, величина которого варьируется от 10 до 45 градусов. Угол, как и ширина среза, определяются творческой задумкой дизайнера.

Как выглядит процесс фацетирования стекла? Чтобы добиться желаемого эффекта, для нанесения граней необходимо использовать современное оборудование – запрограммированные станки наносят срез в точности с введенными параметрами. Далее, чтобы добиться матового эффекта, срез шлифуют или, напротив, полируют для придания глянцевого финиша. Технология фацетирования позволяет наносить грани не только на прямые ровные поверхности, а использовать сложные криволинейные оформления.

При создании декоративной кромки на поверхности стекла мастер может использовать материал толщиной от 3 до 19 мм. Минимальные размеры стекла для прямолинейной обработки – 50х50 мм, а для криволинейной – 150х150 мм. Особенность технологии: ширина кромки должны быть, как минимум, 5 мм, ширина листа зеркала или стекла определяется особенностями проекта.

Фацетирование стекла – эффектное решение для современного интерьера

Нанесение фацета на стеклянную или зеркальную поверхность придает изделию дороговизны – визуально создается впечатление, что зеркало украшено драгоценными камнями, которые сияют и переливаются в лучах света. Фацет позволяет добиться интересных визуальных эффектов, а разные способы нанесения открывают новые возможности для дизайнерских экспериментов.

Украсить зеркало или стекло можно двойным фацетом, который достигается при наложении узора. Вначале наносится широкий фацет, который затем поверх дополняется более узким срезом. В готовом виде обработка смотрится объемно и нарядно.

Также сделать фацет зеркала или стекла можно прямым или фигурным. В первом случае ширина фацета достигает 40 мм, а грани наносятся на грани на стекло толщиной до 15 мм. При объемном фацетировании размер элемента увеличен, что делает готовую композицию более эффектной.

Как работают зеркала? | Вондрополис

Вы бы поверили, что зеркала существуют с незапамятных времен? Это правда! Первые люди, когда-либо взглянувшие в спокойную темную лужу воды, увидели их отражение.

Вам не интересно, какова была их реакция? Кто эти люди? А что они делают в воде ?!

В принципе, зеркалом может быть что угодно с гладкой поверхностью, которая отражает почти весь падающий на нее свет — с очень небольшим поглощенным или рассеянным светом.Ключевым фактором является гладкая поверхность, потому что шероховатая поверхность рассеивает свет, а не отражает его.

Когда фотоны — лучи света — исходящие от объекта (например, вашего улыбающегося лица) ударяются о гладкую поверхность зеркала, они отражаются обратно под тем же углом. Ваши глаза видят эти отраженные фотоны как зеркальное отражение. Зеркальное отображение перевернуто, что вы можете легко увидеть, если встанете перед зеркалом в рубашке с надписью на ней. Слова на рубашке появляются в зеркале задом наперед.

Конечно, не все гладкие поверхности действуют как зеркала. Если гладкая поверхность поглощает фотоны, они не могут отскочить назад и не будет отражения.

Хотя спокойная темная вода использовалась в качестве зеркала с незапамятных времен, люди начали делать зеркала тысячи лет назад. Первые зеркала, вероятно, были полированными камнями, такими как обсидиан (разновидность вулканического стекла). Большие куски полированного металла, такого как латунь, также использовались в качестве зеркал, хотя они были очень дорогими.

Знакомые вам современные зеркала намного новее. Европейские производители стекла начали разработку процесса покрытия прозрачного стекла тонким слоем отражающего металла в 15 ^– и 16 ^– веках.

Сегодня зеркала обычно изготавливаются из прозрачного стекла, которое с одной стороны покрыто тонкой металлической пленкой, такой как серебро или алюминий. Зеркала в большинстве ванных комнат — это зеркала такого типа, известные как плоские зеркала. Они плоские и точно отражают объекты перед собой, сохраняя тот же относительный размер и положение отражаемых объектов.

Зеркала не только помогают вам выглядеть красиво перед тем, как отправиться в школу или на работу, но и выполняют множество важных функций. Например, зеркала заднего вида на автомобиле позволяют вам видеть, что находится позади вас, прежде чем вы вернетесь назад. Зеркала также являются важной частью телескопов и микроскопов.

Зеркала могут даже помочь вам смотреть телевизор. Сегодняшние телевизоры высокой четкости часто полагаются на миллионы микроскопических зеркал для отображения тех красивых, четких изображений, которые вы так любите смотреть!

Как работают зеркала — Объясните, что материал

Как работают зеркала — Объясните, что материал Рекламное объявление

Криса Вудфорда. Последнее обновление: 14 июня 2021 г.

Люди часами чистятся в зеркалах и, учитывая половину шанс, обезьяны, слоны свиньи, и дельфины тоже подойдет. Павлины разные котелок рыбы целиком. Припаркуйте блестящую синюю машину рядом с одним из них. надоедливые улюлюкающие птицы, и они будут клевать и бить панели до полусмерти, уверен, что смотрит на соперника или товарища! Отражения в зеркалах удивительные вещи, которые говорят нам буквально (и психологически) о много о том, как мы себя видим.Но что говорят размышления нас про сами зеркала ? Какие именно зеркало … и как оно работает?

Фото: Зеркало с золотым покрытием из нового НАСА. Космический телескоп Джеймса Уэбба, запуск которого запланирован на 2021 год. Фото Дэвида Хиггинботэма любезно предоставлено Центром космических полетов им. Маршалла НАСА.

Энергия никогда не исчезнет

Если вы поклонник переработки вторсырья, вы люблю один из самых фундаментальных научных законов во Вселенной, называемый сохранение энергии.Основная идея очень проста: вы не можете производить энергию из воздуха или выбросить. Неважно, что вы делаете или как сильно вы стараетесь, вы никогда не сможете создавать энергию или разрушать ее: лучшее, что вы можете сделать, — это преобразовать ее в другую форму — переработать ее, если хотите.

Картина: Энергия всегда должна откуда-то приходить … и куда-то уходить. Этот взрыв газа и пыли в форме пузыря имеет ширину 14 световых лет и расширяется со скоростью 4 миллиона миль в час (2000 километров в секунду).Это остаток сверхновой (взрывающейся звезды). Фото любезно предоставлено NASA Jet Propulsion Лаборатория (NASA-JPL).

Подумайте, что происходит, когда вы включаете электрическая лампа, вы не создаете свет из ничего такого. Свет Сделано из протекающего электричества в ваш дом от силы растение. Но даже электростанция не производит энергии: она извлекает энергия, заключенная в топливе, таком как нефть или уголь, превращает его в электричество. Как энергия попала в уголь? Первоначально он пришел из Солнце.Откуда Солнце взяло энергию? От ядерных реакций происходит глубоко внутри его ядра. И так далее …

Независимо от того, что вы делаете, сохранение энергии всегда в поиске через плечо. Вам нужна энергия, чтобы что-то делать, но энергия должна исходить от где-нибудь, чтобы начать, и пойти куда-нибудь еще, когда закончите. Если вы играете в футбол, потенциальная энергия хранится в ваших мышцах. передается в мяч и заставляет его летать по воздуху с помощью кинетическая энергия .Когда мяч катится по земле, трение ( сила трения между мячом и всем, чего он касается) ускользает свою энергию и успокаивает.

Сохранение энергии — причина, по которой вы не можете построить машина, которая будет работать сама по себе вечно (известная как вечный двигатель машина). Это также причина того, что в вашей машине неизбежно заканчивается бензин и почему вы всегда получаете счет за электроэнергию почтовый ящик каждые несколько недель.

Но при чем тут зеркала…?

Что происходит, когда свет падает на зеркало?

Когда вы стоите перед зеркалом, вы видите сохранение энергии в действии, творит свою магию на свете. Свет — это энергия, движущаяся с высокой скоростью (300 000 км или 186 000 миль в секунду) и при столкновении с объектом вся эта энергия должна куда-то уйти. Есть три вещи, которые могут происходит, когда свет попадает во что-то: он может пройти (если объект прозрачен), тонут и исчезают (если объект непрозрачен и темного цвета), или он может снова отразиться (если объект блестящие, светлые и светоотражающие).Так или иначе, сохранение энергии работает: столько же энергии было раньше свет попадает во что-то, как потом, хотя часть света может быть преобразованы в другие формы.

Artwork: Идеального зеркала не бывает. Все предметы поглощают, отражают и пропускают падающий на них свет. (так называемый «падающий» свет) в разной степени, в зависимости от материалов, из которых они сделаны. Вещи, которые мы называем зеркалами, представляют собой особый класс объектов. которые отражают необычное количество этого света.Типичное серебряное зеркало отражает На него падает 95 процентов света, в то время как алюминиевое зеркало может отражать только 90 процентов.

Что происходит, когда вы смотрите в зеркало? Днем свет отражается от вашего тела во всех направлениях. Вот почему вы можете видеть вы и другие люди можете вас видеть. Ваша кожа и одежда вы носите отражающий свет в диффузном путь: световые лучи отскакивать беспорядочно, беспорядочно, в произвольном направлении. Стоять перед зеркалом, и часть этого света от вашего тела будет поток по прямым линиям к нему.Лучи света (которые на самом деле пакеты световой энергии, называемые фотонами , выпущены в потоке, подобном пули из пулемета) стреляют через стекло и ударил серебряное покрытие за ним (возможно, настоящее покрытие из серебра или, что более вероятно, что-то менее дорогое например полированный алюминий). Свет будет отражаться от зеркала более упорядоченно, чем от зеркала ваша одежда. Мы называем это зеркальным отражением . отражение — это противоположно диффузному отражению.

Работа: Как работает зеркало: атомы серебра внутри улавливают и отражают световые лучи.Для сохранения энергии световые лучи должны отражаться назад. под тем же углом они попадают в зеркало. Щит — это защитная подложка что предотвращает появление царапин на зеркальной поверхности.

Как зеркало отражает свет? Атомы серебра за стеклом поглощают фотоны поступающей световой энергии и возбуждаются. Но это делает их нестабильными, поэтому они пытаются снова стать стабильными, избавиться от лишней энергии — и они делают это, выделяя еще несколько фотонов.(Вы можете прочитать о том, как атомы поглощают и испускают фотоны в нашей статье про свет.) Задняя часть зеркала обычно покрывается каким-то темным защитным материалом, чтобы остановить серебряное покрытие от царапин, а также для уменьшения риска просачивания света через сзади. Серебро отражает свет лучше, чем что-либо другое, и это потому что он испускает почти столько же фотонов света, сколько падает на него в первое место. Фотоны, выходящие из зеркала, красивы почти то же самое, что и те, которые в него входят.

Фото: Большая часть того, что мы видим в мире, попадает нам в глаза через диффузное (нечеткое, нерегулярное) отражение; для получения точного зеркального отражения требуется хорошо отполированная поверхность, такая как зеркало. Слева: зеркальное отражение — как бы выглядело это здание, если бы озеро точно отражало его, как зеркало. Справа: Diffuse (Рассеивание) — как здание на самом деле появляется в воде благодаря нечеткому, диффузному отражению. Фото Кэрол М. Хайсмит любезно предоставлено Библиотекой Конгресса США. Рекламные ссылки

Какие бывают зеркала заднего вида?

Вы когда-нибудь были в зеркальном зале на ярмарке развлечений? Если так, вы видели удивительно искаженные отражения самого себя, смотрящего низкорослый и толстый или высокий и тощий.Говоря словами старого клише, это все сделано с зеркалами. Когда смотришь в зеркало, ты видишь не то, что есть на самом деле, а то, что думает ваш мозг здесь в зависимости от того, как он думает, что создается изображение. Другими словами, вы видите оптическую иллюзию . Даже изображение в нормальное зеркало — это оптическая иллюзия, потому что вы на самом деле не стоя в восьми футах перед собой, ухмыляясь в ответ. Что ты видишь виртуальное изображение , а не реальный объект.

Вообще говоря, существует три типа зеркал:

• Если поверхность зеркала идеально плоская (так называемое плоское зеркало ), то, что вы видите в стекле, является разумным приближением к тому, что есть на самом деле, но с одним принципиальное отличие: изображение выглядит смещенным слева направо (мы говорим он зеркальный, но ученые говорят, что он «перевернут с боков»).Много людей это очень сбивает с толку, и я объясняю, почему это происходит, в поле ниже.
• Если зеркало изгибается внутрь по центру (известное как сходящееся зеркало или вогнутое зеркало ), световые лучи будут исходить от зеркала, отражение будет ближе к вам, и отражения будут казаться больше, чем они есть на самом деле. Вот почему сходящееся зеркало увеличивает. Зеркала для бритья работают так.
• В выпуклом зеркале наружу в центре (расходящееся зеркало или выпуклое зеркало ), происходит обратное.Световые лучи как будто исходят из-за зеркала и отражения будут казаться меньше и дальше, чем в плоском зеркале. Так работают зеркала заднего вида (как и тыльная сторона ложки, если держать ее правильно).

Фото: два вида зеркал, которые работают противоположным образом. 1) Зеркало для бритья — это сходящееся (вогнутое) зеркало. 2) Ложка — очень несовершенное расходящееся (выпуклое) зеркало. Все царапины на своей поверхности означает, что он отражает менее идеально, чем зеркало, но лучше, чем большинство случайных куски металла.

Художественное произведение: 1) Сужающееся (вогнутое) зеркало создает большее (увеличенное) изображение: кажется, что лучи исходят из точки перед зеркалом, ближе к вам (оранжевая звезда), поэтому ваш мозг думает, что изображение ближе, чем оно действительно есть — и поэтому больше. 2) Расширяющееся (выпуклое) зеркало создает меньшее (уменьшенное) изображение: кажется, что лучи исходят из точки за зеркалом, дальше от вас (оранжевая звезда), поэтому ваш мозг думает, что изображение дальше, чем оно есть на самом деле — и поэтому меньше.

Почему кажется, что зеркала переворачивают вещи слева направо, а не сверху вниз?

Фото: Действительно ли зеркало меняет местами слева направо? Попробуйте сами провести этот хитрый эксперимент, чтобы доказать, что это не так!

Из книг мы узнаем, что плоские (плоские) зеркала «переворачивают предметы вбок» (переворачивают их слева направо), но это не совсем правильно — и это неудовлетворительное объяснение. Если зеркала переверните вас слева направо, почему бы им также не перевернуть вас вверх ногами? И разве они действительно переворачивают в любом случае вещи слева направо? Как вы можете видеть на фото здесь, если вы напишите что-то несимметричное (например, букву «F») на прозрачном листе, пластик и поднесите его к зеркалу, то, что вы пишете, совсем не переворачивается: то, что вы видите перед глазами, — это именно то, что вы увидеть в зеркало.Многих это очень сбивает с толку — вероятно, потому, что научные книги делает его гораздо более запутанным, чем должно быть. Так что же на самом деле происходит?

Вы получаете то, что видите

Вернитесь к нашему объяснению выше. Зеркало работает, потому что атомы внутри него улавливают зажечь и бросить обратно. Для сохранения энергии атомы должны отбрасывать свет обратно под тем же углом, под которым они его получают. Есть идеальное сопоставление между объект и изображение, которое он создает в плоском зеркале: те части объекта, которые находятся ближе всего к зеркалу кажутся наиболее близкими на изображении «внутри зеркала», в то время как более удаленные части объекта казаться глубже »внутри зеркала.»Плоское зеркало точно отражает то, что перед ним.

Artwork: Почему кажется, что зеркало переворачивает объекты слева направо (переворачивает объекты в стороны) но не сверху вниз.

Глядя на схему здесь, вы можете увидеть, что происходит, когда вы стоите перед зеркалом. Лучи света от левой руки (показаны красным) подпрыгивайте взад и вперед по пути, показанному желтым, в то время как лучи от вашей правой руки (показанной синим цветом) следуйте по пути, показанному оранжевым. Лучи от твоей головы и ног следуют по дорожкам показаны зеленым и коричневым цветом.То, что вы видите в зеркале , кажется, что перевернуто влево-вправо, но не сверху-снизу. Это почему?

Если вы смотрите, как мы сейчас, из-за человека, стоящего перед зеркалом, вы можете получить немного иное понимание происходящего: зеркало показывает лицо человека, пока мы можем видеть спину человека. Зеркало показывает вам лицо человека, стоящего перед ним, но если бы человек пошел вперед и «забрался внутрь» зеркала, вы бы увидели его спину.Итак, на самом деле зеркало переворачивает объекты спереди назад, хотя мы также можем объяснить вещи более простым способом.

Зеркальное отображение без зеркала

Когда вы подносите прозрачный пластиковый лист к зеркалу с надписью на это, как и на нашей верхней фотографии, буква в зеркале выглядит такой же, как и при обычном взгляде на нее. Как мы это объясним? В этом случае световые лучи проходят с по объект, на который мы смотрим. и продолжаются в наших глазах совершенно прямыми линиями, поэтому «нормальный» и «зеркальный» вид должны быть точно так же.Если вы напишете букву «F» на листе белой бумаги (который обращен к вам), вы должны поверните его вокруг (лицом от себя), чтобы увидеть его в зеркале. Когда вы поворачиваете его, вы переключаете правая сторона листа повернута влево, а левая сторона — вправо. Вот почему буквы написанные на обычной бумаге кажутся перевернутыми: вы перевернули бумагу, когда перевернули ее смотреть в зеркало! С прозрачным пластиковым листом вы просто подносите его к зеркалу как есть, , не поворачивая это около .Вы не переворачиваете лист, чтобы буква «F» не казалась перевернутой. Если вы возьмете свой кусок прозрачного пластика и поверните его лицом к зеркалу, как обычный белый лист бумаги, буква «F» сразу переворачивается. Теперь понятно почему: вы сами перевернули. Зеркало не играет в этом никакой роли!

Фотография: начертите букву «F» на тонком листе бумаги, поверните ее лицевой стороной от себя и поднесите к окну или источнику света. То, что вы видите, является «зеркальной» версией буквы «F», хотя зеркала нет! Объяснение действительно очевидно: вы сами перевернули бумагу, и поэтому буква перевернута.Точно такое же объяснение справедливо и для зеркал. Чтобы увидеть что-то в зеркале, мы поворачиваем его лицом к стеклу. Это то, что вызывает лево-правую, боковую инверсию: само зеркало не имеет значения.

Ты зеркало!

Итак, вот настоящее объяснение того, почему большинство вещей кажутся перевернутыми влево-вправо в зеркале: мы повернули они влево-вправо, лицом к зеркалу, чтобы увидеть их, но удобно забыли, что мы сделали. Мы сами выполнили зеркальное отображение .Это применимо как к нашему собственному телу, так и к письму на листе бумаги. Вы можете так же легко взять лист бумаги, который обращен к вам, и повернуть его вверх дном, чтобы повернуться лицом к зеркалу, и в этом случае то, что вы видите в зеркале, будет перевернуто вверх-вниз, а не влево-вправо. Это применимо к собственному телу тоже. Если вы смотрите в противоположную сторону от зеркала, но переворачиваетесь лицом к нему, так что вы стоите на своем руками, чтобы поддержать себя, вы обнаружите, что ваше тело в зеркале перевернуто. Но это не зеркало вызвало: ты вызвал это тем, что перевернулся с ног на голову!

Ах, флип!

Было бы неправильно делать из этого вывод, что зеркала никак не переворачивают вещи.На самом деле они переворачивают вещи вперед-назад по оси (линии), проходящей перпендикулярно зеркалу. Итак, если вы посмотрите на иллюстрацию выше, настоящий мужчина стоит ближе всего к нам, а отраженный в зеркале человек — ближе всего к нам. Вот как зеркало действительно переворачивает вещи. Если поднести открытку к зеркалу боком, со словом На нем написано «ЗЕРКАЛО», буква «М» будет ближе всего к вам, но в зеркале она будет дальше всего.

Почему полированные предметы сияют, как зеркало?

Вы можете сделать вещи более зеркальными, отполировав их.Если что-то плоское и светлое, можно сделать так, чтобы оно отражало свет лучше, протерев его начисто. То, что вы делаете, когда полируете, — это сочетание протирания грязи, заполнения неровностей и царапины и добавление поверхностного слоя химикатов, таких как воск, все из которых делают поверхность более гладкой и больше похожей на зеркало. Когда свет попаданий, это с большей вероятностью будет отражено обратно в упорядоченном, зеркальном виде с параллельными падающими лучами света, отражающимися снова как параллельные исходящие лучи света. Вот почему люди говорят о полировке пары обуви, пока вы не «увидите в ней свое лицо».«

Фото: Одна веская причина для полировки ваших ботинок GORE-TEX®: вы можете думать о науке об отражении света и сохранении энергии, когда вы это делаете.

Конечно, если вы полируете что-то вроде автомобиля, у вас есть большое преимущество: он сделан из плоского металла, гладкие, часто светлые. Итак, удалив грязь и потерев гладкая поверхность — это все, что вам нужно, чтобы она сияла. Некоторые полироли содержат оптических отбеливателя , чтобы заставить вас задуматься вещи чище и ярче, чем они есть на самом деле.Эти химические вещества широко используются в моющих средствах и, кажется, отражают больше свет обратно, чем они фактически поглощают. Это не нарушение сохранение энергии — как раз наоборот: атомы внутри оптического осветлители поглощают и повторно излучают падающий на них свет в таком Таким образом, энергия сохраняется, а именно . Они делают это, поглощая невидимый ультрафиолетовый свет (голубоватый свет солнечного света). что наши глаза не видят) и преобразовав его в синий свет, мы можем видеть. Так что они не только отражают видимый нами свет, но и отражают свет, который мы не можем видеть, и превратить его в свет, который мы можем — и вот как они заставляют вещи казаться ярче без нарушения законов физики.

Зеркала в космосе

Фото: Большие зеркала сделать сложно, поэтому гигантские космические зеркала, подобные этому, часто состоят из нескольких отдельных шестиугольных элементов, соединенных вместе в виде сот. Это зеркало имеет диаметр около 5 м (18 футов) и изготовлено из высокоточных алюминиевых сегментов. Фото любезно предоставлено Центром космических полетов им. Маршалла НАСА (NASA-MSFC).

Представьте, что вы смотрите в зеркало и не видите своего лица но далекие звезды и галактики.Работают самые большие телескопы в мире точно так же, как зеркала на стенах дома, только они более точны, направлены в небо и намного больше. Существует ограничение на размер зеркала (обычно около 8 м). или 27 футов в поперечнике) без изгиба под собственным весом. Некоторые в телескопах большие зеркала сделаны из более мелких частей, соединенных друг с другом. вместе. Два телескопа Кека на горе Мауна-Кеа на Гавайях иметь зеркала диаметром 10 м (33 фута), каждое из которых состоит из 36 отдельных зеркальная плитка.Дома или в космосе зеркала должны полностью гладкие поверхности для получения неискаженных изображений. Изготовление космических зеркал требует особенно кропотливой и сложной полировки, так как На этой великолепной фотографии полируемого зеркала космического телескопа Хаббл очень ясно видно. В следующий раз, когда вам придется потратить немного времени на полировку зеркала дома, подумайте о ученые-оптики, производящие космические зеркала: они могут месяцев (а иногда и лет) на доведение до совершенства!

Рекламные ссылки

Узнать больше

На сайте

Другие сайты

Книги

Для младших читателей

• Освещающий мир света с Максом Аксиомой, супер-ученым Эмили Сон и Ником Дерингтоном.Capstone, 2019. 32-страничный графический роман для упорных читателей.
• «Свет во вспышке» Джорджии Амсон-Брэдшоу. Франклин Уоттс, 2017. Действия и информация в 32-страничном введении для детей 7–9 лет.
• Свет: исследование видимого и невидимого электромагнитного излучения: Крис Вудфорд, Розен, 2013 / Блэкбирч, 2004. Одна из моих детских книг для детей 9–12 лет. Этот 48-страничный том описывает историю науки о свете от древних философов до современных такие инновации, как волоконная оптика.
• Свидетель: Свет: Дэвид Берни, Дорлинг Киндерсли, 2000. Хорошее введение для детей 9–12 лет, охватывающее как теорию, практическое использование и историю науки о свете.

Для старших читателей

• Оптика: Юджин Хехт, Эддисон Уэсли, 2017. Все еще отличный учебник для колледжа (и тот, который я использовал сам, когда был студентом).
• Зеркало: История: Сабина Мельшуар-Бонне, Рутледж, 2002. Показывает историю зеркал через науку и культуру с древних времен до наших дней.
• Mirror, Mirror: A History of the Human Love Affair with Reflection: by Mark Prendergast, Basic Books, 2004. Гораздо более подробная альтернативная история зеркал (примерно вдвое длиннее книги Мельшуара-Бонне).

Статьи

• Золотое зеркало: внутри нового золотого космического телескопа НАСА, созданного Якопо Приско. CNN, 27 сентября 2018 г. Взгляд из-за кулис на удивительные зеркала внутри космического телескопа Джеймса Уэбба.
• Удивительная анатомия зеркал космического телескопа Джеймса Уэбба: НАСА, 30 марта 2014 г.Технический взгляд на то, как производятся зеркала Джеймса Уэбба и из каких материалов они используются.
• Должны ли мы все придерживаться «зеркального поста» ?: BBC Today, 12 сентября 2012 г. Почему некоторые люди вообще отказываются от зеркал.
• Это я в зеркале ?: BBC Horizon, 20 октября 2009 г. Что зеркала говорят нам о нашем самосознании? В каком возрасте мы понимаем, что видим человека … нас?
• Зеркала не лгут. Ввести в заблуждение? О, да. к Натали Анжье. The New York Times, 22 июля 2008 г.Почему психологи так увлекаются зеркалами?
• Болезненное рождение Хаббла: BBC News, 10 февраля 2000 г. Посмотрите, как было кропотливо сконструировано зеркало Хаббла, почему оно вышло из строя и как его отремонтировали.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2008, 2021. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Следуйте за нами

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

Цитируйте эту страницу

Вудфорд, Крис. (2008/2021) Зеркала. Получено с https://www.explainthatstuff.com/howmirrorswork.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Подробнее на нашем сайте…

Как работают зеркала — Объясните, что материал

Как работают зеркала — Объясните, что материал Рекламное объявление

Криса Вудфорда. Последнее обновление: 14 июня 2021 г.

Люди часами чистятся в зеркалах и, учитывая половину шанс, обезьяны, слоны свиньи, и дельфины тоже подойдет. Павлины разные котелок рыбы целиком. Припаркуйте блестящую синюю машину рядом с одним из них. надоедливые улюлюкающие птицы, и они будут клевать и бить панели до полусмерти, уверен, что смотрит на соперника или товарища! Отражения в зеркалах удивительные вещи, которые говорят нам буквально (и психологически) о много о том, как мы себя видим.Но что говорят размышления нас про сами зеркала ? Какие именно зеркало … и как оно работает?

Фото: Зеркало с золотым покрытием из нового НАСА. Космический телескоп Джеймса Уэбба, запуск которого запланирован на 2021 год. Фото Дэвида Хиггинботэма любезно предоставлено Центром космических полетов им. Маршалла НАСА.

Энергия никогда не исчезнет

Если вы поклонник переработки вторсырья, вы люблю один из самых фундаментальных научных законов во Вселенной, называемый сохранение энергии.Основная идея очень проста: вы не можете производить энергию из воздуха или выбросить. Неважно, что вы делаете или как сильно вы стараетесь, вы никогда не сможете создавать энергию или разрушать ее: лучшее, что вы можете сделать, — это преобразовать ее в другую форму — переработать ее, если хотите.

Картина: Энергия всегда должна откуда-то приходить … и куда-то уходить. Этот взрыв газа и пыли в форме пузыря имеет ширину 14 световых лет и расширяется со скоростью 4 миллиона миль в час (2000 километров в секунду).Это остаток сверхновой (взрывающейся звезды). Фото любезно предоставлено NASA Jet Propulsion Лаборатория (NASA-JPL).

Подумайте, что происходит, когда вы включаете электрическая лампа, вы не создаете свет из ничего такого. Свет Сделано из протекающего электричества в ваш дом от силы растение. Но даже электростанция не производит энергии: она извлекает энергия, заключенная в топливе, таком как нефть или уголь, превращает его в электричество. Как энергия попала в уголь? Первоначально он пришел из Солнце.Откуда Солнце взяло энергию? От ядерных реакций происходит глубоко внутри его ядра. И так далее …

Независимо от того, что вы делаете, сохранение энергии всегда в поиске через плечо. Вам нужна энергия, чтобы что-то делать, но энергия должна исходить от где-нибудь, чтобы начать, и пойти куда-нибудь еще, когда закончите. Если вы играете в футбол, потенциальная энергия хранится в ваших мышцах. передается в мяч и заставляет его летать по воздуху с помощью кинетическая энергия .Когда мяч катится по земле, трение ( сила трения между мячом и всем, чего он касается) ускользает свою энергию и успокаивает.

Сохранение энергии — причина, по которой вы не можете построить машина, которая будет работать сама по себе вечно (известная как вечный двигатель машина). Это также причина того, что в вашей машине неизбежно заканчивается бензин и почему вы всегда получаете счет за электроэнергию почтовый ящик каждые несколько недель.

Но при чем тут зеркала…?

Что происходит, когда свет падает на зеркало?

Когда вы стоите перед зеркалом, вы видите сохранение энергии в действии, творит свою магию на свете. Свет — это энергия, движущаяся с высокой скоростью (300 000 км или 186 000 миль в секунду) и при столкновении с объектом вся эта энергия должна куда-то уйти. Есть три вещи, которые могут происходит, когда свет попадает во что-то: он может пройти (если объект прозрачен), тонут и исчезают (если объект непрозрачен и темного цвета), или он может снова отразиться (если объект блестящие, светлые и светоотражающие).Так или иначе, сохранение энергии работает: столько же энергии было раньше свет попадает во что-то, как потом, хотя часть света может быть преобразованы в другие формы.

Artwork: Идеального зеркала не бывает. Все предметы поглощают, отражают и пропускают падающий на них свет. (так называемый «падающий» свет) в разной степени, в зависимости от материалов, из которых они сделаны. Вещи, которые мы называем зеркалами, представляют собой особый класс объектов. которые отражают необычное количество этого света.Типичное серебряное зеркало отражает На него падает 95 процентов света, в то время как алюминиевое зеркало может отражать только 90 процентов.

Что происходит, когда вы смотрите в зеркало? Днем свет отражается от вашего тела во всех направлениях. Вот почему вы можете видеть вы и другие люди можете вас видеть. Ваша кожа и одежда вы носите отражающий свет в диффузном путь: световые лучи отскакивать беспорядочно, беспорядочно, в произвольном направлении. Стоять перед зеркалом, и часть этого света от вашего тела будет поток по прямым линиям к нему.Лучи света (которые на самом деле пакеты световой энергии, называемые фотонами , выпущены в потоке, подобном пули из пулемета) стреляют через стекло и ударил серебряное покрытие за ним (возможно, настоящее покрытие из серебра или, что более вероятно, что-то менее дорогое например полированный алюминий). Свет будет отражаться от зеркала более упорядоченно, чем от зеркала ваша одежда. Мы называем это зеркальным отражением . отражение — это противоположно диффузному отражению.

Работа: Как работает зеркало: атомы серебра внутри улавливают и отражают световые лучи.Для сохранения энергии световые лучи должны отражаться назад. под тем же углом они попадают в зеркало. Щит — это защитная подложка что предотвращает появление царапин на зеркальной поверхности.

Как зеркало отражает свет? Атомы серебра за стеклом поглощают фотоны поступающей световой энергии и возбуждаются. Но это делает их нестабильными, поэтому они пытаются снова стать стабильными, избавиться от лишней энергии — и они делают это, выделяя еще несколько фотонов.(Вы можете прочитать о том, как атомы поглощают и испускают фотоны в нашей статье про свет.) Задняя часть зеркала обычно покрывается каким-то темным защитным материалом, чтобы остановить серебряное покрытие от царапин, а также для уменьшения риска просачивания света через сзади. Серебро отражает свет лучше, чем что-либо другое, и это потому что он испускает почти столько же фотонов света, сколько падает на него в первое место. Фотоны, выходящие из зеркала, красивы почти то же самое, что и те, которые в него входят.

Фото: Большая часть того, что мы видим в мире, попадает нам в глаза через диффузное (нечеткое, нерегулярное) отражение; для получения точного зеркального отражения требуется хорошо отполированная поверхность, такая как зеркало. Слева: зеркальное отражение — как бы выглядело это здание, если бы озеро точно отражало его, как зеркало. Справа: Diffuse (Рассеивание) — как здание на самом деле появляется в воде благодаря нечеткому, диффузному отражению. Фото Кэрол М. Хайсмит любезно предоставлено Библиотекой Конгресса США. Рекламные ссылки

Какие бывают зеркала заднего вида?

Вы когда-нибудь были в зеркальном зале на ярмарке развлечений? Если так, вы видели удивительно искаженные отражения самого себя, смотрящего низкорослый и толстый или высокий и тощий.Говоря словами старого клише, это все сделано с зеркалами. Когда смотришь в зеркало, ты видишь не то, что есть на самом деле, а то, что думает ваш мозг здесь в зависимости от того, как он думает, что создается изображение. Другими словами, вы видите оптическую иллюзию . Даже изображение в нормальное зеркало — это оптическая иллюзия, потому что вы на самом деле не стоя в восьми футах перед собой, ухмыляясь в ответ. Что ты видишь виртуальное изображение , а не реальный объект.

Вообще говоря, существует три типа зеркал:

• Если поверхность зеркала идеально плоская (так называемое плоское зеркало ), то, что вы видите в стекле, является разумным приближением к тому, что есть на самом деле, но с одним принципиальное отличие: изображение выглядит смещенным слева направо (мы говорим он зеркальный, но ученые говорят, что он «перевернут с боков»).Много людей это очень сбивает с толку, и я объясняю, почему это происходит, в поле ниже.
• Если зеркало изгибается внутрь по центру (известное как сходящееся зеркало или вогнутое зеркало ), световые лучи будут исходить от зеркала, отражение будет ближе к вам, и отражения будут казаться больше, чем они есть на самом деле. Вот почему сходящееся зеркало увеличивает. Зеркала для бритья работают так.
• В выпуклом зеркале наружу в центре (расходящееся зеркало или выпуклое зеркало ), происходит обратное.Световые лучи как будто исходят из-за зеркала и отражения будут казаться меньше и дальше, чем в плоском зеркале. Так работают зеркала заднего вида (как и тыльная сторона ложки, если держать ее правильно).

Фото: два вида зеркал, которые работают противоположным образом. 1) Зеркало для бритья — это сходящееся (вогнутое) зеркало. 2) Ложка — очень несовершенное расходящееся (выпуклое) зеркало. Все царапины на своей поверхности означает, что он отражает менее идеально, чем зеркало, но лучше, чем большинство случайных куски металла.

Художественное произведение: 1) Сужающееся (вогнутое) зеркало создает большее (увеличенное) изображение: кажется, что лучи исходят из точки перед зеркалом, ближе к вам (оранжевая звезда), поэтому ваш мозг думает, что изображение ближе, чем оно действительно есть — и поэтому больше. 2) Расширяющееся (выпуклое) зеркало создает меньшее (уменьшенное) изображение: кажется, что лучи исходят из точки за зеркалом, дальше от вас (оранжевая звезда), поэтому ваш мозг думает, что изображение дальше, чем оно есть на самом деле — и поэтому меньше.

Почему кажется, что зеркала переворачивают вещи слева направо, а не сверху вниз?

Фото: Действительно ли зеркало меняет местами слева направо? Попробуйте сами провести этот хитрый эксперимент, чтобы доказать, что это не так!

Из книг мы узнаем, что плоские (плоские) зеркала «переворачивают предметы вбок» (переворачивают их слева направо), но это не совсем правильно — и это неудовлетворительное объяснение. Если зеркала переверните вас слева направо, почему бы им также не перевернуть вас вверх ногами? И разве они действительно переворачивают в любом случае вещи слева направо? Как вы можете видеть на фото здесь, если вы напишите что-то несимметричное (например, букву «F») на прозрачном листе, пластик и поднесите его к зеркалу, то, что вы пишете, совсем не переворачивается: то, что вы видите перед глазами, — это именно то, что вы увидеть в зеркало.Многих это очень сбивает с толку — вероятно, потому, что научные книги делает его гораздо более запутанным, чем должно быть. Так что же на самом деле происходит?

Вы получаете то, что видите

Вернитесь к нашему объяснению выше. Зеркало работает, потому что атомы внутри него улавливают зажечь и бросить обратно. Для сохранения энергии атомы должны отбрасывать свет обратно под тем же углом, под которым они его получают. Есть идеальное сопоставление между объект и изображение, которое он создает в плоском зеркале: те части объекта, которые находятся ближе всего к зеркалу кажутся наиболее близкими на изображении «внутри зеркала», в то время как более удаленные части объекта казаться глубже »внутри зеркала.»Плоское зеркало точно отражает то, что перед ним.

Artwork: Почему кажется, что зеркало переворачивает объекты слева направо (переворачивает объекты в стороны) но не сверху вниз.

Глядя на схему здесь, вы можете увидеть, что происходит, когда вы стоите перед зеркалом. Лучи света от левой руки (показаны красным) подпрыгивайте взад и вперед по пути, показанному желтым, в то время как лучи от вашей правой руки (показанной синим цветом) следуйте по пути, показанному оранжевым. Лучи от твоей головы и ног следуют по дорожкам показаны зеленым и коричневым цветом.То, что вы видите в зеркале , кажется, что перевернуто влево-вправо, но не сверху-снизу. Это почему?

Если вы смотрите, как мы сейчас, из-за человека, стоящего перед зеркалом, вы можете получить немного иное понимание происходящего: зеркало показывает лицо человека, пока мы можем видеть спину человека. Зеркало показывает вам лицо человека, стоящего перед ним, но если бы человек пошел вперед и «забрался внутрь» зеркала, вы бы увидели его спину.Итак, на самом деле зеркало переворачивает объекты спереди назад, хотя мы также можем объяснить вещи более простым способом.

Зеркальное отображение без зеркала

Когда вы подносите прозрачный пластиковый лист к зеркалу с надписью на это, как и на нашей верхней фотографии, буква в зеркале выглядит такой же, как и при обычном взгляде на нее. Как мы это объясним? В этом случае световые лучи проходят с по объект, на который мы смотрим. и продолжаются в наших глазах совершенно прямыми линиями, поэтому «нормальный» и «зеркальный» вид должны быть точно так же.Если вы напишете букву «F» на листе белой бумаги (который обращен к вам), вы должны поверните его вокруг (лицом от себя), чтобы увидеть его в зеркале. Когда вы поворачиваете его, вы переключаете правая сторона листа повернута влево, а левая сторона — вправо. Вот почему буквы написанные на обычной бумаге кажутся перевернутыми: вы перевернули бумагу, когда перевернули ее смотреть в зеркало! С прозрачным пластиковым листом вы просто подносите его к зеркалу как есть, , не поворачивая это около .Вы не переворачиваете лист, чтобы буква «F» не казалась перевернутой. Если вы возьмете свой кусок прозрачного пластика и поверните его лицом к зеркалу, как обычный белый лист бумаги, буква «F» сразу переворачивается. Теперь понятно почему: вы сами перевернули. Зеркало не играет в этом никакой роли!

Фотография: начертите букву «F» на тонком листе бумаги, поверните ее лицевой стороной от себя и поднесите к окну или источнику света. То, что вы видите, является «зеркальной» версией буквы «F», хотя зеркала нет! Объяснение действительно очевидно: вы сами перевернули бумагу, и поэтому буква перевернута.Точно такое же объяснение справедливо и для зеркал. Чтобы увидеть что-то в зеркале, мы поворачиваем его лицом к стеклу. Это то, что вызывает лево-правую, боковую инверсию: само зеркало не имеет значения.

Ты зеркало!

Итак, вот настоящее объяснение того, почему большинство вещей кажутся перевернутыми влево-вправо в зеркале: мы повернули они влево-вправо, лицом к зеркалу, чтобы увидеть их, но удобно забыли, что мы сделали. Мы сами выполнили зеркальное отображение .Это применимо как к нашему собственному телу, так и к письму на листе бумаги. Вы можете так же легко взять лист бумаги, который обращен к вам, и повернуть его вверх дном, чтобы повернуться лицом к зеркалу, и в этом случае то, что вы видите в зеркале, будет перевернуто вверх-вниз, а не влево-вправо. Это применимо к собственному телу тоже. Если вы смотрите в противоположную сторону от зеркала, но переворачиваетесь лицом к нему, так что вы стоите на своем руками, чтобы поддержать себя, вы обнаружите, что ваше тело в зеркале перевернуто. Но это не зеркало вызвало: ты вызвал это тем, что перевернулся с ног на голову!

Ах, флип!

Было бы неправильно делать из этого вывод, что зеркала никак не переворачивают вещи.На самом деле они переворачивают вещи вперед-назад по оси (линии), проходящей перпендикулярно зеркалу. Итак, если вы посмотрите на иллюстрацию выше, настоящий мужчина стоит ближе всего к нам, а отраженный в зеркале человек — ближе всего к нам. Вот как зеркало действительно переворачивает вещи. Если поднести открытку к зеркалу боком, со словом На нем написано «ЗЕРКАЛО», буква «М» будет ближе всего к вам, но в зеркале она будет дальше всего.

Почему полированные предметы сияют, как зеркало?

Вы можете сделать вещи более зеркальными, отполировав их.Если что-то плоское и светлое, можно сделать так, чтобы оно отражало свет лучше, протерев его начисто. То, что вы делаете, когда полируете, — это сочетание протирания грязи, заполнения неровностей и царапины и добавление поверхностного слоя химикатов, таких как воск, все из которых делают поверхность более гладкой и больше похожей на зеркало. Когда свет попаданий, это с большей вероятностью будет отражено обратно в упорядоченном, зеркальном виде с параллельными падающими лучами света, отражающимися снова как параллельные исходящие лучи света. Вот почему люди говорят о полировке пары обуви, пока вы не «увидите в ней свое лицо».«

Фото: Одна веская причина для полировки ваших ботинок GORE-TEX®: вы можете думать о науке об отражении света и сохранении энергии, когда вы это делаете.

Конечно, если вы полируете что-то вроде автомобиля, у вас есть большое преимущество: он сделан из плоского металла, гладкие, часто светлые. Итак, удалив грязь и потерев гладкая поверхность — это все, что вам нужно, чтобы она сияла. Некоторые полироли содержат оптических отбеливателя , чтобы заставить вас задуматься вещи чище и ярче, чем они есть на самом деле.Эти химические вещества широко используются в моющих средствах и, кажется, отражают больше свет обратно, чем они фактически поглощают. Это не нарушение сохранение энергии — как раз наоборот: атомы внутри оптического осветлители поглощают и повторно излучают падающий на них свет в таком Таким образом, энергия сохраняется, а именно . Они делают это, поглощая невидимый ультрафиолетовый свет (голубоватый свет солнечного света). что наши глаза не видят) и преобразовав его в синий свет, мы можем видеть. Так что они не только отражают видимый нами свет, но и отражают свет, который мы не можем видеть, и превратить его в свет, который мы можем — и вот как они заставляют вещи казаться ярче без нарушения законов физики.

Зеркала в космосе

Фото: Большие зеркала сделать сложно, поэтому гигантские космические зеркала, подобные этому, часто состоят из нескольких отдельных шестиугольных элементов, соединенных вместе в виде сот. Это зеркало имеет диаметр около 5 м (18 футов) и изготовлено из высокоточных алюминиевых сегментов. Фото любезно предоставлено Центром космических полетов им. Маршалла НАСА (NASA-MSFC).

Представьте, что вы смотрите в зеркало и не видите своего лица но далекие звезды и галактики.Работают самые большие телескопы в мире точно так же, как зеркала на стенах дома, только они более точны, направлены в небо и намного больше. Существует ограничение на размер зеркала (обычно около 8 м). или 27 футов в поперечнике) без изгиба под собственным весом. Некоторые в телескопах большие зеркала сделаны из более мелких частей, соединенных друг с другом. вместе. Два телескопа Кека на горе Мауна-Кеа на Гавайях иметь зеркала диаметром 10 м (33 фута), каждое из которых состоит из 36 отдельных зеркальная плитка.Дома или в космосе зеркала должны полностью гладкие поверхности для получения неискаженных изображений. Изготовление космических зеркал требует особенно кропотливой и сложной полировки, так как На этой великолепной фотографии полируемого зеркала космического телескопа Хаббл очень ясно видно. В следующий раз, когда вам придется потратить немного времени на полировку зеркала дома, подумайте о ученые-оптики, производящие космические зеркала: они могут месяцев (а иногда и лет) на доведение до совершенства!

Рекламные ссылки

Узнать больше

На сайте

Другие сайты

Книги

Для младших читателей

• Освещающий мир света с Максом Аксиомой, супер-ученым Эмили Сон и Ником Дерингтоном.Capstone, 2019. 32-страничный графический роман для упорных читателей.
• «Свет во вспышке» Джорджии Амсон-Брэдшоу. Франклин Уоттс, 2017. Действия и информация в 32-страничном введении для детей 7–9 лет.
• Свет: исследование видимого и невидимого электромагнитного излучения: Крис Вудфорд, Розен, 2013 / Блэкбирч, 2004. Одна из моих детских книг для детей 9–12 лет. Этот 48-страничный том описывает историю науки о свете от древних философов до современных такие инновации, как волоконная оптика.
• Свидетель: Свет: Дэвид Берни, Дорлинг Киндерсли, 2000. Хорошее введение для детей 9–12 лет, охватывающее как теорию, практическое использование и историю науки о свете.

Для старших читателей

• Оптика: Юджин Хехт, Эддисон Уэсли, 2017. Все еще отличный учебник для колледжа (и тот, который я использовал сам, когда был студентом).
• Зеркало: История: Сабина Мельшуар-Бонне, Рутледж, 2002. Показывает историю зеркал через науку и культуру с древних времен до наших дней.
• Mirror, Mirror: A History of the Human Love Affair with Reflection: by Mark Prendergast, Basic Books, 2004. Гораздо более подробная альтернативная история зеркал (примерно вдвое длиннее книги Мельшуара-Бонне).

Статьи

• Золотое зеркало: внутри нового золотого космического телескопа НАСА, созданного Якопо Приско. CNN, 27 сентября 2018 г. Взгляд из-за кулис на удивительные зеркала внутри космического телескопа Джеймса Уэбба.
• Удивительная анатомия зеркал космического телескопа Джеймса Уэбба: НАСА, 30 марта 2014 г.Технический взгляд на то, как производятся зеркала Джеймса Уэбба и из каких материалов они используются.
• Должны ли мы все придерживаться «зеркального поста» ?: BBC Today, 12 сентября 2012 г. Почему некоторые люди вообще отказываются от зеркал.
• Это я в зеркале ?: BBC Horizon, 20 октября 2009 г. Что зеркала говорят нам о нашем самосознании? В каком возрасте мы понимаем, что видим человека … нас?
• Зеркала не лгут. Ввести в заблуждение? О, да. к Натали Анжье. The New York Times, 22 июля 2008 г.Почему психологи так увлекаются зеркалами?
• Болезненное рождение Хаббла: BBC News, 10 февраля 2000 г. Посмотрите, как было кропотливо сконструировано зеркало Хаббла, почему оно вышло из строя и как его отремонтировали.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2008, 2021. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Следуйте за нами

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

Цитируйте эту страницу

Вудфорд, Крис. (2008/2021) Зеркала. Получено с https://www.explainthatstuff.com/howmirrorswork.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Подробнее на нашем сайте…

Как работают односторонние зеркала?

Практически каждый видел телешоу или фильм, в котором подозреваемого в совершении преступления допрашивают, а детективы наблюдают за происходящим из-за одностороннего зеркала. Как стеклу удается отражать свет с одной стороны, оставаясь прозрачным с другой?

Секрет в том, что это не так. У одностороннего зеркала отражающее покрытие нанесено очень тонким разреженным слоем — настолько тонким, что его называют наполовину посеребренной поверхностью .Название наполовину посеребренное происходит от того факта, что отражающие молекулы покрывают стекло настолько редко, что на него наносится только половина молекул, необходимых для того, чтобы сделать стекло непрозрачным. На молекулярном уровне отражающие молекулы расположены по всему стеклу в виде ровной пленки, но покрыта только половина стекла. Наполовину посеребренная поверхность будет отражать примерно половину света, падающего на ее поверхность, в то время как другая половина будет проходить сквозь нее. Оказывается, наполовину посеребренные зеркала также необходимы для многих типов лазеров — подробности см. В разделе «Как работают лазеры».

Так почему же «подозреваемый в совершении преступления» не видит детективов в соседней комнате? Ответ кроется в освещении двух комнат. Комната, в которой стекло выглядит как зеркало, очень ярко освещена, так что есть много света, который может отражаться от поверхности зеркала. Другая комната, в которой стекло выглядит как окно, остается темной, поэтому через стекло пропускается очень мало света. Со стороны преступника преступник видит собственное отражение. Что касается детективов, то они видят большое количество света, исходящего от преступника.Во многом это похоже на то, как если бы люди шептались в одной комнате, а в другой играла громкая стереосистема. Звук шепота мог проникнуть в комнату со стереосистемой, но он был бы заглушен силой музыки.

Если свет в комнате с зеркалом внезапно гаснет или свет в комнате наблюдения внезапно включается, то одностороннее зеркало становится окном, и люди в каждой комнате могут видеть находящиеся в другой. Вы можете увидеть этот эффект в любом зеркальном офисном здании ночью — если в офисе горит свет, вы можете прекрасно видеть офис.

Первоначально опубликовано: 12 июля 2000 г.

Как работают зеркала? | Ментальная нить

Большинство из нас используют зеркала каждый день, не задумываясь о том, как они на самом деле работают. Почему зеркала отражают изображения своего окружения, а другие объекты — нет? Почему мы можем видеть себя в зеркалах и что на самом деле происходит, когда мы смотрим в зеркало?

Учитывая почти волшебную функцию зеркал, их конструкция на удивление проста.Большинство домашних зеркал сделаны из стекла с тонким слоем металлической основы (обычно алюминия) и несколькими слоями краски. Оказывается, стекло — не самая важная составляющая зеркала. Вместо этого стеклянная поверхность зеркала выполняет преимущественно защитную функцию, сохраняя за собой чрезвычайно тонкий и чрезвычайно гладкий слой металла. Свет проходит через стеклянную часть зеркала и отражается от металла. Слой краски на задней части зеркала выполняет аналогичную защитную функцию, удерживая металл на месте.

Но почему зеркала обладают уникальной отражающей способностью? Когда свет попадает в зеркало, он отражает все цвета видимого спектра. Большинство объектов поглощают одни цвета и отражают другие, вызывая наше восприятие цветовых свойств вещей. Например, когда свет попадает на банан, он поглощает все цвета, кроме желтого, который он отражает, делая банан желтым. Вы также могли помнить из школы, что, подобно зеркалам, белые объекты (например, лист бумаги для принтера или белая стена) отражают все цвета видимого спектра.

Причина, по которой зеркала отражают, а другие плоские белые поверхности — нет, заключается в том, что они гладкие на микроскопическом уровне. В то время как поверхности, такие как стены или бумага, могут выглядеть гладкими невооруженным глазом, если вы увеличите масштаб достаточно близко, они на самом деле будут довольно ухабистыми. Когда лучи света попадают на грубые поверхности, они отражают свет во всех направлениях. Это называется диффузным отражением. Между тем, металл и стекло очень гладкие и более точно отражают свет. Это называется зеркальным отражением.Если это сложно представить, представьте, что вы бросаете связку теннисных мячей в стену. Если все шары брошены под прямым углом, можно ожидать, что они все отскочат под одним углом, независимо от того, где они ударяются о стену. А теперь представьте, что теннисные мячи бросают по неровной поверхности, например, по отвесной скале — в зависимости от того, куда они попадают, мячи будут отскакивать под разными углами. Их траектории будут другими, потому что они упадут на неровную поверхность.

Тот же принцип действует, когда свет падает на другие гладкие поверхности, например на спокойную темную воду.Если вы посмотрите на озеро в безветренный день, вы сможете увидеть свое отражение, потому что гладкая поверхность воды создает зеркальное, а не диффузное отражение. Но если сильный порыв ветра поднимет волну на воде, ваше отражение станет искаженным или более расплывчатым.

Потрясающая физика, лежащая в основе работы зеркал

Зеркала вокруг нас каждый день, и мы склонны принимать их как должное, но что именно происходит на научном уровне, когда мы вглядываемся в одно? И в этой заметке, знаете ли вы физику, которая объясняет, почему мы видим отражение горного хребта в прозрачном, спокойном озере внизу?

По сути, зеркало состоит из блестящего куска чрезвычайно гладкого металла, удерживаемого на месте стеклянной лицевой панелью и тонким слоем подложки (обычно алюминия).Ключом к тому, как работает зеркало, является то, как физика света ведет себя в нашей Вселенной: те же законы, по которым банан кажется желтым, а лист бумаги — белым.

Цвет чего-либо определяется тем, какие цвета видимого спектра он поглощает или отражает. Наш вышеупомянутый банан, например, поглощает все цвета, кроме желтого, поэтому желтый свет возвращается к нашим глазам (если нет света, и в этом случае банан такой же черный, как и все остальное). Между тем, белые объекты отражают все цвета видимого спектра и поэтому кажутся бесцветными.

Металлы внутри зеркал выполняют тот же трюк, отражая все цвета видимого спектра, но разница в том, что они очень гладкие на микроскопическом уровне. Лист бумаги может показаться вам гладким, но он даже не находится в той же степени гладкости, что и зеркало, и именно так формируется зеркальное изображение: весь свет отражается прямо в том направлении, откуда он только что пришел.

Анна Грин из Mental Floss использует аналогию связки теннисных мячей, брошенных в стену, которые обычно отскакивают в том же направлении, откуда пришли.Попробуйте выполнить то же упражнение на отвесной скале, и шары будут вращаться во всех направлениях. Зеркало из металла и стекла — это стена, а шары — это лучи света, падающие на наши глаза.

Тот же эффект происходит, когда рябь ударяет по пруду — поверхность больше не плоская, свет больше не отражается прямо назад, и вы больше не можете видеть свое лицо, когда вглядываетесь в него. С тех пор, как нам удалось усовершенствовать производство зеркал, они стали полезными в науке, транспорте и во многих других областях.

И если вам интересно, почему зеркала переворачивают изображение, которое они видят, ну … на самом деле, они этого не делают. Это мы переворачиваем изображение, когда надеваем футболку, переворачиваем табличку или поднимаем руку. Все, что делает зеркало, — это в точности то, что находится перед ним, без какого-либо переворачивания. Подробнее об этом:

Зеркала | Безграничная физика

Отражение изображения плоским зеркалом

Зеркало — это отражающая поверхность, которая отражается от света, создавая реальное или виртуальное изображение.

Цели обучения

Описать взаимодействие света с зеркальной поверхностью

Основные выводы

Ключевые моменты

• Отраженные изображения могут быть реальными или виртуальными. В плоском зеркале изображения виртуальны.
• Виртуальные изображения в плоском зеркале имеют инверсию влево-вправо.
• Рисование лучевой диаграммы — это способ предсказать, как будет выглядеть отраженное изображение.

Ключевые термины

• виртуальное изображение : виртуальное изображение возникает, когда световые лучи на самом деле не встречаются на изображении

Плоские зеркала и отражение

Зеркало — это отражающая поверхность, которая не пропускает свет и вместо этого отражает его, создавая изображение.Чаще всего используются плоские зеркала, называемые плоскими. Эти зеркала изготавливаются путем нанесения тонкого слоя нитрата серебра или алюминия за плоский кусок стекла.

Когда вы помещаете объект перед зеркалом, вы видите изображение того же объекта в зеркале. Объект является источником падающих лучей, а изображение формируется отраженными лучами. Изображение, образованное отражением, может быть реальным или виртуальным. «Настоящее» изображение возникает, когда световые лучи фактически пересекаются на изображении и становятся перевернутыми или перевернутыми.«Виртуальное» изображение возникает, когда лучи света на самом деле не встречаются на изображении. Вместо этого вы «видите» изображение, потому что ваш глаз проецирует световые лучи назад. Вас обманом заставили увидеть изображение! Виртуальное изображение находится правой стороной вверх (вертикально).

В плоских или плоских зеркалах изображение представляет собой виртуальное изображение и находится на том же расстоянии за зеркалом, что и объект перед зеркалом. Изображение того же размера, что и объект. Эти изображения также инвертированы по четности, что означает, что они имеют инверсию влево-вправо.

Лучевые диаграммы

Мы можем предсказать, как будет выглядеть отражение, нарисовав диаграмму лучей. Эти диаграммы можно использовать для определения положения и размера изображения, а также для определения того, является ли это изображение реальным или виртуальным. Вот шаги, которые нужно выполнить, чтобы нарисовать диаграмму лучей:

1. Нарисуйте плоское зеркало в виде прямой линии на главной оси. Главная ось — это воображаемая линия, проведенная перпендикулярно зеркалу.
2. Нарисуйте объект в виде стрелки перед зеркалом.
3. Нарисуйте изображение объекта, используя принцип, согласно которому изображение располагается за зеркалом на том же расстоянии, что и объект перед зеркалом. Размер изображения также совпадает с размером объекта. показывает эти первые три шага.
4. Поставьте точку в том месте, где находится глаз.
5. Укажите одну точку на изображении и нарисуйте отраженный луч, который идет к глазу, когда он видит эту точку. Не забудьте добавить стрелку.
6. Нарисуйте падающий луч для света, проходящего от соответствующей точки на объекте к зеркалу, так, чтобы соблюдался закон отражения.
7. Продолжайте движение до других крайних точек на объекте (т. Е. Кончика и основания стрелки). Завершенная диаграмма лучей показана в
.

Угол, под которым луч света падает на зеркало, совпадает с углом, под которым он будет отражаться обратно. Если, например, луч света покидает верхнюю часть объекта, движущегося параллельно главной оси, он попадет в зеркало под углом 0 градусов и отразится обратно под углом 0 градусов. Когда это происходит, мы говорим, что луч обычно попадает в зеркало. Если луч света попадет на объект под углом 30 градусов, он отразится обратно под углом 30 градусов.

Формирование изображения сферическими зеркалами: условные обозначения и обозначения

Зеркало — это отражающая поверхность, через которую не проходит свет, сделанная из слоя нитрата серебра или алюминия за куском стекла.

Цели обучения

Отличительные свойства вогнутых и выпуклых зеркал

Основные выводы

Ключевые моменты

• Изображения в зеркалах могут быть как реальными, так и виртуальными.
• Краткое описание свойств вогнутых зеркал показано ниже: сходящееся реальное изображение перевернутое изображение перед зеркалом.
• Краткое описание свойств выпуклых зеркал показано ниже: расходящееся виртуальное изображение вертикальное изображение за зеркалом.

Ключевые термины

• вогнутая : изогнутая, как внутренняя поверхность сферы или чаши
• выпуклый : изогнутый или изогнутый наружу, как внешняя сторона чаши, сферы или круга

Обзор

Зеркало — это отражающая поверхность, через которую свет не проходит, а отражается от нее, и это создает изображение.Зеркала изготавливаются путем нанесения тонкого слоя нитрата серебра или алюминия за плоский кусок стекла.

Когда вы помещаете объект перед зеркалом, вы видите тот же объект в зеркале. Это изображение, которое кажется позади зеркала, называется изображением. Объект является источником падающих лучей, а изображение формируется отраженными лучами. Изображение, образованное отражением, может быть реальным или виртуальным. Настоящее изображение возникает, когда световые лучи фактически пересекаются на изображении и переворачиваются или перевернуты.Виртуальное изображение возникает, когда лучи света на самом деле не встречаются на изображении. Вместо этого вы «видите» изображение, потому что ваш глаз проецирует световые лучи назад. Виртуальное изображение находится правой стороной вверх (вертикально).

В этом разделе рассматриваются сферические зеркала. Сферические зеркала могут быть как вогнутыми, так и выпуклыми. Центр кривизны — это точка в центре сферы, которая описывает, насколько велика сфера. Эти концепции показаны на.

.

Сферические зеркала : На этом рисунке показана разница между вогнутым и выпуклым зеркалом.

Вогнутые зеркала

В вогнутом зеркале главная ось — это линия, перпендикулярная центру зеркала. Самый простой способ визуализировать, как будет выглядеть изображение в этом типе зеркала, — это диаграмма лучей. Прежде чем это можно будет сделать, сначала необходимо определить фокус. Эта точка находится на полпути между зеркалом и центром кривизны на главной оси. Расстояние до фокальной точки от зеркала называется фокусным расстоянием. Как видно из рисунка, это фокусное расстояние также равно половине радиуса кривизны.показана лучевая диаграмма вогнутого зеркала.

Диаграмма вогнутых лучей : Это диаграмма лучей вогнутого зеркала. Шаги, необходимые для рисования, такие же, как и в плоском зеркале.

Краткое описание свойств вогнутых зеркал показано ниже:

• сходящийся
• реальное изображение
• перевернутый
• изображение перед зеркалом

Зеркала выпуклые

У выпуклых зеркал главная ось такая же, как у плоского или вогнутого зеркала, перпендикулярна центру зеркала.