Gaismas atstarošanās likumi

• Viendabīgā vidē gaisma izplatās taisnā virzienā pa gaismas stariem.
• Ja gaisma krīt uz robežvirsmu, kas to atdala no cita materiāla, notiek gaismas atstarošanās.
• Krītošais stars ir stars, kas krīt uz virsmas.
• Gaismas krišanas leņķis (α) ir leņķis starp krītošo staru un perpendikulu pret virsmu stara krišanas punktā.
• Gaismas krišanas plakne ir plakne, kurā atrodas krītošais stars un perpendikuls pret virsmu.
• Atstarotās gaismas stars veido no robežvirsmas atstaroto gaismu.
• Gaismas atstarošanās leņķis (β) ir leņķis starp perpendikulu un atstaroto staru.
• Krītošais stars, perpendikuls pret robežvirsmu un atstarotais stars atrodas vienā plaknē.

Gaismas atstarošanās likums

• Atstarošanās leņķis (β) ir vienāds ar gaismas krišanas leņķi (α).

Spoguļatstarošanās

• Spoguļatstarošanās notiek, kad paralēlu staru kūlis, krītot uz spoguļa, atstarojas paralēlu staru veidā.
• Jebkura gludi nopulēta virsma var kalpot par spoguļvirsmu, ja tās nelīdzenumu izmēri nepārsniedz gaismas viļņa garumu.

Difūzā atstarošanās

• Difūzā atstarošanās notiek no nelīdzenām virsmām, kur paralēlu staru kūlis izkliedējas.
• Atstarotie stari katrā virsmas vietā ir vērsti dažādos virzienos.
• Gaismas difūzo atstarošanos var novērot no matētām virsmām.

Attēla konstruēšana plakanā spogulī

• Lai ieraudzītu attēlu spogulī, mēs skatāmies pretī atstarotajiem stariem un it kā turpinam tos aiz spoguļa.
• No priekšmeta kāda punkta P nākošie stari atstarojas no spoguļa virsmas atbilstoši gaismas atstarošanās likumam.
• Αtstaroto staru turpinājumi aiz spoguļa saiet kopā — krustojas punktā A.
• Šajā punktā acs saskata punkta P attēlu A, kas novietojas uz perpendikula pret spoguli AP un atrodas tikpat lielā attālumā no spoguļa, kā priekšmeta punkts P.
• Ja gaismas stari pēc atstarošanās no spoguļa krustojas, tad krustpunkts ir šī priekšmeta punkta reāls attēls.
• Ja aiz spoguļa krustojas atstaroto staru turpinājumi, tad veidojas šķietams attēls.

Plakans spogulis

• Plakanā spogulī attēls ir vienliels ar priekšmetu, šķietams un tiešs.
• Priekšmeta un attēla attālumi līdz spogulim ir vienādi.
• Sevi pilnā augumā varam aplūkot spogulī, kura augstums ir vienāds ar pusi no mūsu garuma.

Sfērisks spogulis

• Sfēriskā spoguļa atstarojošā virsma ir sfēras segments.
• Sfēras centru O sauc par spoguļa centru.
• Spoguļa segmenta centrs P ir sfēriskā spoguļa virsotne.
• Attālums starp šiem punktiem ir vienāds ar sfēras rādiusu R.
• Simetrijas asi, kas iet caur spoguļa centru O un tā virsotni P, sauc par spoguļa galveno optisko asi.
• Visas citas taisnes, kas vilktas caur spoguļa centru O un šķērso spoguļa virsmu, dēvē par optiskajām blakusasīm.
• Ieliekts sfērisks spogulis veidojas, ja atstarojošā ir segmenta iekšējā virsma.
• Izliekts sfērisks spogulis veidojas, ja atstarojošā ir segmenta ārējā virsma.

Ieliekts spogulis

• Ieliekta spoguļa galvenie raksturlielumi: spoguļa centrs O, spoguļa fokuss F un fokusa attālums F, spoguļa liekuma rādiuss R.
• Ieliektais spogulis sakopo paralēlu staru kūli.
• Ja uz ieliektu sfērisku spoguli paralēli un tuvu galvenajai optiskajai asij krīt paralēlu staru kūlis, tad no spoguļa atstarotie stari krustojas uz galvenās optiskās ass vienā punktā, ko sauc par spoguļa fokusu (F).
• Spoguļa fokuss no spoguļa virsotnes atrodas katram spogulim raksturīgajā fokusa attālumā F.

Attēla konstruēšana ieliektā sfēriskā spogulī

• Lai noskaidrotu, kāds attēls veidojas sfēriskajā spogulī, konstruē vismaz divu no priekšmeta punkta nākošo staru gaitu.

Stari attēla konstruēšanai:

• Stars, kas iet paralēli galvenajai optiskajai asij, atstarojas caur spoguļa fokusu.
• Stars, kas iet caur spoguļa fokusu, atstarojas paralēli galvenajai optiskajai asij.
• Stars, kas iet caur spoguļa centru, atstarojoties iet caur spoguļa centru.
• Attēls, kas veidojas ieliektā sfēriskā spogulī, ir atkarīgs no priekšmeta attāluma līdz spoguļa virsotnei.

Spoguļa formula

• Sfēriska spoguļa trīs galvenos attālumus — fokusa attālumu F, priekšmeta attālumu līdz spogulim d un attēla attālumu līdz spogulim f saista spoguļa formula.
• Lietojot spoguļa formulu, jāievēro, ka ieliekta spoguļa fokusa attālums F ir pozitīvs.
• Reālam attēlam attēla attālums f ir pozitīvs, bet šķietamam attēlam — negatīvs.

Izliekts spogulis

• Ja gaismas stari krīt uz izliektu spoguli, tie izkliedējas.
• Attēls izliektā spogulī vienmēr ir šķietams, tiešs, samazināts, un nav atkarīgs no priekšmeta attāluma līdz spogulim.
• Spoguļa formulā fokusa attālums Fun attēla attālums līdz spogulim f ir negatīvi.

Spoguļu pielietojums

• Plakanu spoguli lieto, lai iegūtu ar priekšmetu vienlielu attēlu, vai arī lai izmainītu gaismas plūsmas virzienu.
• Sfēriskus spoguļus lieto, lai palielinātu virsmas apgaismojumu vai arī lai iegūtu palielinātu (samazinātu) priekšmeta attēlu.
• Ar sfēriskiem vai paraboliskiem spoguļiem var ievērojami palielināt virsmas apgaismojumu, ja gaismas avots atrodas spoguļa fokusā.
• Piemēram, automašīnu tālo gaismu lukturos spuldzes kvēldiegs atrodas spoguļa fokusā, veidojot paralēlu staru kūli.
• Šo ieliekto spoguļu īpašību izmanto arī prožektoros, lai iegūtu spēcīgas gaismas kūli.
• Mūsdienu optiskajos teleskopos par objektīvu izmanto lielu, ieliektu spoguli, kas pārklāts ar plānu alumīnija kārtiņu.