VZOREC V OGLEDALU

YASA

"Vzorec je posledica večkratnih difuznih in zrcalnih odbojev na zgornji površini stekla in na srebrnem premazu na zadnji strani stekla."

Kaj pa to?

Najprej nekaj teorije: kaj sta zrcalni in difuzni odboj?


Difuzni odboj: kako se svetloba odbije od predmeta, je odvisno od njegove površine. Na idealno gladki podlagi je odbojni kot snopa vzporednih žarkov enak njihovemu vpadnemu kotu, kar pomeni da se snop žarkov odbije tako, da so si odbiti žarki med seboj še naprej vzporedni. Tako nekako se odbije svetloba od zrcala.
Ker pa idealno gladka površina ne obstaja, se zaradi mikroskopskih nepravilnosti na površini - po domače, zaradi hrapavosti - žarek odbije difuzno. Vsak posamični žarek se sicer odbije pod enakim kotom kot je vstopil, vendar se zaradi hrapavosti ti koti pri vseh žarkih lahko močno razlikujejo. Predstavljaj si kup malih gumijastnih žogic (skokic), ki vse hkrati v vzporedni smeri padejo na maketo Ljubljane in se divje odbijejo vsaka v svojo smer. Kaos!
No, slika pove več kot 1000 besed, dve v eni pa 2000:


zrcalni in difuzni odboj

Vir: https://eucbeniki.sio.si/fizika8/142/index2.html, licenca: slovenska licenca Creative Commons 2.5


Difuzni odboj pri našem poskusu opazimo vsakič, ko se žarek odbije od srebrne plasti ali pa ga del preide skozi mejo steklo-zrak.
Ko žarek zadane zgornjo površino stekla, ga večina preide v ravni črti skozi mejo med snovema, del se ga difuzno razprši v vse smeri, kar lahko opazimo kot prvo svetlo piko v vzorcu, manjši del pa se ga odbije od površine stekla pod kotom, ki je enak vpadnemu. Zakaj difuzni odboj oz. razpršitev žarka opazimo kot piko? Ker je to tudi edini del izvirnega žarka, ki je prišel do naših oči - preostanek potuje v povsem drugih smereh, ta pa se razprši v vse smeri in tako tudi do nas.
Ko žarek prepotuje steklo in zadane srebrno plast na dnu, se ga del ponovno difuzno razprši (prva pika v drugi vrsti), večina pa se ga odbije in nadaljuje pot proti meji steklo-zrak. Tam se po istem principu kot pri vstopu v steklo del žarka odbije, del razprši (druga pika v prvi vrsti) in del nadaljuje pot naprej v zrak. Za nas je pomemben tisti del žarka, ki se odbije. Ta se namreč še kar naprej cikcak odbija znotraj stekla, ta vzorec odbijanja gor-dol pa se ponavlja in ustvarja pike v prvi in drugi vrsti, dokler ni jakost žarka tako slaba, da njegovih difuznih odbojev s prostim očesom ni več mogoče zaznati.


Zrcalni odboj: Da lahko predmet vidimo, se mora svetloba od njega odbiti v naše oči. Lahko pa predmete vidimo tudi posredno s pomočjo ogledala. Žarek, ki se od predmeta odbije pod takim kotom, da ga naše oči ne zaznajo direktno, se lahko odbije od zrcala in ga tako zaznamo, saj pride iz popolnoma druge smeri. Ker naši možgani »vedo«, da se žarki širijo samo naravnost, se nam zdi, kot da je predmet, ki ga opazujemo, za ogledalom.

Zrcalni odboj pri našem poskusu je tesno povezan z zgoraj opisanim difuznim. Vsakič ko se žarek odbije na meji med plastema, se ga del, zaradi nepravilnosti na površini, difuzno odbije. Te difuzne odboje vidimo kot realne točke svetlobe. So kot majhne žarnice, ki obstajajo na prehodih med snovema, saj tam svetloba žari v vse smeri, ne le proti našim očem. Vendar pa niso vse točke ki jih vidimo realne. Difuzni odboji pojasnejo prvi dve vrsti pikic. Vse ostale pikice, ki so v tretji, četrti in nadaljnih vrstah, so navidezne kopije prvih dveh vrstic. Ti dve vrstici se zrcalita - znotraj stekla se odbijata proti nam, gor-dol med srebrnim premazom in zgornjo površino, tako da jih na koncu vidimo v globini oz. za zrcalom.
Še majhno pojasnilo kar se tiče smeri teh dveh gor-dol odbojev, ki sta bila omenjena: realne slike (žarnice) nastanejo zaradi žarka, ki se odbija v smeri desno ali levo, gledano iz naše perspektive, le-te pa se nato odbijajo-zrcalijo v smeri proti nam.

FMF - izbirni predmet Projektno delo
Helena Jakopič, Zala Vrabec, Ana Flack, Ava Rajh, Jure Kert 2015