Ebener Spiegel
Ebene Spiegel sind glatte Flächen, an denen der größte Teil des auffallenden Lichtes reflektiert wird. Bei der Reflexion am ebenen Spiegel entsteht ein aufrechtes, virtuelles Bild, das die gleiche Größe wie der Gegenstand hat.
Spiegel werden auch genutzt, um in optischen Geräten Licht umzulenken.
Ebene Spiegel nutzt jeder von uns (Bild1). Man sieht, wenn man auf einen solchen Spiegel schaut, ein unverzerrtes, aufrechtes Bild in der richtigen Größe.
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Am ebenen Spiegel entsteht ein gleich großes, aufrechtes Bild.
H. Mahler, Fotograf, Berlin
Bildentstehung am ebenen Spiegel
Trifft Licht von einem Punkt P eines Gegenstandes auf den Spiegel, so wird es nach dem Reflexionsgesetz zurückgeworfen. Das Licht scheint von einem Punkt P' herzukommen. Wir sehen im Spiegel den Gegenstandspunkt P an der Stelle P', von wo aus die Lichtstrahlen geradlinig in unsere Augen zu kommen scheinen. P' wird auch als Bildpunkt bezeichnet.
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Reflexion am ebenen Spiegel
Befindet sich ein Gegenstand vor einem ebenen Spiegel (Bild 3), so geht von jedem Punkt des Gegenstandes Licht aus. Führt man die Konstruktion des Strahlenverlaufs für jeden Punkt aus, so erhält man das Bild (Spiegelbild) des Gegenstandes. Für einen ebenen Spiegel gilt:
Gegenstand und Bild sind symmetrisch zueinander.
Das bedeutet: Das Spiegelbild befindet sich hinter dem Spiegel, ist genauso groß wie der Gegenstand und aufrecht. An der Stelle, an der sich das Bild befindet, kann es nicht auf einem Schirm aufgefangen werden. Ein solches Bild wird in der Physik als scheinbares Bild oder als virtuelles Bild bezeichnet. Ein virtuelles Bild kann man sehen und auch fotografieren.
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Bildentstehung am ebenen Spiegel
Eine einfache Bildkonstruktion
Das Bild an einem ebenen Spiegel kann man sich konstruieren, indem man das Reflexionsgesetz anwendet und damit Bildpunkte konstruiert. Es gibt aber auch eine sehr einfache Möglichkeit, wenn man davon ausgeht, dass bei einem ebenen Spiegel Gegenstand und Bild immer symmetrisch zueinander sind. Man braucht nur vom Gegenstand aus einige zum Spiegel senkrechte Linien zu ziehen und hinter dem Spiegel die Entfernung Gegenstandspunkt - Spiegel noch einmal abzutragen (Bild 4). Im mathematischen Sinne handelt es sich um eine Spiegelung.
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Einfache Bildkonstruktion am ebenen Spiegel
Wie groß muss ein Spiegel sein?
Manchmal möchte man sich in einem Spiegel vollständig sehen. Damit das der Fall ist, muss das Licht, das von den Füßen bzw. von den Haaren ausgeht, nach der Reflexion am Spiegel in die Augen gelangen (Bild 5). Da nach dem Reflexionsgesetz Einfallswinkel und Reflexionswinkel jeweils gleich sind, folgt:
Die Größe des Spiegels muss gleich der halben Entfernung Fuß - Auge plus der halben Entfernung Augen - Haare sein. Ein ebener Spiegel muss also mindestens halb so hoch sein wie eine Person, die sich vollständig darin sehen will.
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Wenn man sich vollständig sehen will, muss der Spiegel mindestens halb so groß wie die Person sein.
Sybille Storch, Berlin
