Kokkuvõte ja üldistus

Valguse peegeldumiseks nimetatakse nähtust, kus valgus langeb mingile pinnale ja pöördub sealt samasse keskkonda tagasi.

  • Langev kiir kujutab valguse levimise suunda enne peegeldumist.
  • Langev kiir ja pinna ristsirge moodustavad langemis­nurga.
  • Peegeldunud kiir kujutab valguse levimise suunda pärast peegeldumist.
  • Peegeldunud kiir ja pinna ristsirge moodustavad peegeldumis­nurga.

Valguse peegeldumise seadused:

1) Langev kiir, peegeldunud kiir ja pinna ristsirge asetsevad alati ühes tasandis.

2) Valguskiire peegeldumisnurk on võrdne langemis­nurgaga, ​β = α.

Kujutis tasapeeglis

  • Punkti kujutis tasapeeglis asetseb sellega sümmeetriliselt peegli taga, täpselt samal kaugusel peeglist, nagu see punkt ise.
  • Eseme kujutis tasapeeglis paikneb peegelpinna suhtes sümmeetriliselt. Eseme parem-vasak pool on võrreldes esemega ümber pööratud.
  • Kujutis tasapeeglis on näiv kujutis.

Valguse hajus peegeldumine

Peegelpind on täiesti sile valgust peegeldav pind.

Mattpind on mikrokonarustega; valgus peegeldub mattpinnalt erinevates suundades.

  • Valguse peegeldumist mattpinnalt nimetatakse hajuvaks ehk difuusseks.
  • Mattpinnalt peegeldunud valgust nimetatakse hajusaks valguseks.
  • Sogases keskkonnas valgus nõrgeneb, üks nõrgenemise põhjustest on valguse hajumine keskkonnas olevatelt väikestelt osakestelt.

Kuu faasiks nimetatakse Kuu Maa pinnalt nähtavat kuju.

  • Kuu eri faasid tekivad seetõttu, et Kuu on kerakujuline ja Päike valgustab ainult Kuu Päikese poolset külge. Sõltuvalt Maa, Kuu ja Päikese asendist näeme erinevat osa Kuu valgustatud poolest.
  • Täiskuu on näha siis, kui Päike valgustab Kuud vaatleja poolt.
  • Poolkuu on näha siis, kui Päike valgustab Kuud vaatleja suhtes küljelt.
  • Kuusirp on näha siis, kui suurem osa vaatleja poole jäävast Kuust on valgustamata.

Valguse murdumiseks nimetatakse valguse levimise suuna muutumist üleminekul ühest keskkonnast teise.

  • Murdunud kiir kujutab valguse levimise suunda pärast murdumist.
  • Murdumisnurga moodustavad murdunud kiir ja pinna ristsirge.

Valguse murdumise seadused:

1) Langev kiir, murdunud kiir ja pinna ristsirge asetsevad alati ühes tasandis.

2a) Valguse levimisel keskkonda, kus valguse kiirus on väiksem, murdub valgus pinna ristsirge poole.

2b) Valguse levimisel keskkonda, kus valguse kiirus on suurem, murdub valgus pinna ristsirgest eemale.

Valguse täielik peegeldumine

Täielik peegeldumine on nähtus, kus kogu valgus peegeldub kahe läbipaistva keskkonna lahutuspinnalt tagasi.

Täielik peegeldumine saab esineda valguse langemisel optiliselt tihedamast keskkonnast optiliselt hõredama keskkonna lahutuspinnale.

Kuidas telediktor saab teksti lugeda ja sama ajal televaatajale otsa vaadata?

Televisioonis kasutatakse teksti etteütlemise masinaid. Loetav tekst kuvatakse ekraanile (1). Sellelt langeb valgus poolläbilaskvale peeglile (2). Diktor loebki peeglilt peegeldunud teksti. Samal ajal filmib kaamera (3) diktorit läbi poolläbilaskva peegli.

Poolläbilaskev peegel on nagu tumendatud autoklaasid. Väljast ei näe autosse sisse, küll on aga näha klaasi peal peegeldus. Autos olija ei märkagi, et klaasid on tumendatud ja välja on hästi näha.

Helkur

Helkur peegeldab sellele langeva valguse samas sihis tagasi. Helkurid pole suunatundlikud, s.t helkur võib langeva valguse suhtes paikneda erinevalt, valgus peegeldub ikka tagasi. Helkur peab olema hästi märgatav auto lähitulede valgusvihus vähemalt 150 m ja kaugtulede valgusvihus vähemalt 300 m kauguselt.

Helkureid on peamiselt kahte liiki.

1. Nurkpeegli kasutamisega

Helkuri moodustavad üksteise kõrvale paigutatud kolmnurksed klaasist püramiidid. Püramiidide külgtahud on üksteise suhtes risti. Põhja kaudu siseneb valgus püramiidi. Püramiid töötab nurkpeeglina. Valgus langeb külgtahule. Külgtahul esineb täielik peegeldus. Valgus peegeldub igalt tahult ja väljub põhja kaudu, olles siseneva valguskiirega paralleelne, kuid suunalt vastupidine.

2. Klaaskuulide kasutamisega

Kerakujulisse klaaskuuli sisenev valgus murdub ja kuuli tagumiselt külje sisepinnalt peegeldub tagasi.

Miraaž ehk terendus ehk fatamorgaana

Mõnikord on näha kaugeid objekte seal, kus neid ei tohiks olla näha. Näiteks Põhja-Eestist ei ole maakera kumeruse tõttu näha Soome rannik. Ometi võib see mõnel harval juhul paista. Samuti on kõrbetes näha kaugeid maju, puid, need justkui asuksid vees.

Alumine terendus
Ülemine terendus

Terendus tekib valguskiirte kõverdumise tõttu. Ainult ühtlases keskkonnas levib valgus sirgjooneliselt. Mitteühtlases keskkonnas kaldub valgus sirgjoonelisest teest kõrvale sõltuvalt keskkonna tihedusest.

Õhus levides sõltub valguskiire teekond õhu tihedusest. Tihedamas õhus levib valgus väiksema kiirusega kui hõredamas õhus. Külm õhk on soojast tihedam, seega külmas õhus on valguse kiirus väiksem kui soojas õhus. Kuna õhu tihedus ei muutu kunagi järsult, vaid järk-järgult, siis muutub valguse trajektoor kõverjoone­liseks. Mõlemal juhul, nii alumise terenduse kui ka ülemise terenduse korral on lõppkokkuvõttes tegemist täieliku peegeldusega. Minnes järk-järgult külmemast õhukihist soojemasse, muutub valguskiire kõrvalekalle pinnanormaalist järjest suuremaks, kuni hakkab lõpuks soojematest õhukihtidest külmematesse tagasi kalduma.

Päikesepaistelise ilmaga võib asfaltteel näha helendavaid veeloike meenutavaid kohti. Need on taeva peegeldused asfaldi kohal kuumenenud õhukihilt.

Inimese silm näeb esemeid silma langenud kiirte pikendusel. Terenduse korral on aga valguskiired kõverdunud ja seetõttu ei asu objektide kujutised seal, kus neid tekitanud objektid ise (vaata ülemisi jooniseid).

Ülesandeid

  1. Sinu peegelpilt ja sinu foto on erinevad. Milles seisneb see erinevus?
  2. Liina tekitas peegliga seinale päikeselaigu. Ta tahtis aga suuremat laiku ja eemaldus seinast. Millegipärast laik ei muutunud suuremaks. Miks? Tee katse ja võrdle laigu ning peegli suurust.
  3. Soola- või suhkrulahusesse suunatud laserikiir lahuses pole nähtav. Kui vette on lisatud veidi piima, siis on laserikiir nähtav. Kuidas neid fakte põhjendada?
  4. Pilveavast paistab valgusvihk. Miks on valgusvihk kõrvalt vaadeldav?
  5. Püüdes kepiga tabada veekogu põhjas lebavat kivi, ei tarvitse see õnnestuda. Mis on selle põhjuseks?
  6. Pane münt tühja kruusi põhja. Nihuta pead nii, et münt kruusi põhjas ei paista. Vala kruusi vett, kuid ära muuda pea asendit kruusi suhtes. Münt ilmub nähtavale! Miks? Tee nähtust selgitav joonis.

Kärbes lendab peegli suunas kiirusega  50 cm s .  Kas kärbes näeb oma peegelpildi lähenemist või eemaldumist?

  • lähenemist
  • eemaldumist

Kui kiiresti muutub kärbse ja tema peegelpildi vaheline kaugus?

  • 25 cm/s
  • 50 cm/s
  • 75 cm/s
  • 100 cm/s
  • 150 cm/s
  • 200 cm/s

Miraaž