A tükrös visszaverődés vizsgálata gombostűkísérlettel
Rögzítsünk fehér papírlapot rajztáblára, és állítsunk síktükröt (zsebtükör)
a papírra merőlegesen! Szúrjunk le két gombostűt a táblába (,
A,
B pont), és a rajztáblát szemmagasságba emelve, egy szemmel nézzünk
a két gombostű vonalába, majd keressük meg egy harmadik gombostűvel azt
a C pozíciót, amelybe a leszúrt gombostűről jövő fénysugár a tükörről
visszaverődve az AB egyenesbe esik! Szúrjuk le a negyedik gombostűt
is (D) úgy, hogy a négy gombostűt az AB irányból nézve egy
vonalban lássuk! Rajzoljuk le a tükör helyzetét és a két-két gombostűt
összekötő egyeneseket a papírra! A rajzról igazolható a beesési és a visszaverődési
szög egyenlősége.
Ismételjük meg a kísérletet úgy is, hogy a tükröt, korábbi helyzetéhez
képest a szöggel elforgatjuk! Igazoljuk
a fenti módon újabb két gombostű leszúrásával, hogy a visszavert fénysugár
elfordulási szöge 2a!
Megjegyzések
-
A geometriai optika alapkísérletei, mérései egyszerűen elvégezhetők gombostűkísérletekkel.
Ezek közös alapja az, hogy a természetes megvilágítás diffúz fényéből kiválaszthatunk
egy-egy fénysugarat két letűzött gombostű segítségével.
-
Ha a vízszintes rajztáblába beszúrt két gombostűt egy szemmel úgy nézzük,
hogy a két tű egymást fedni látszik, akkor szemünk pontosan a két gombostűvel
meghatározott fénysugár irányába néz. Ezt az irányt a két gombostű közé
húzott vonallal a rajztáblán lévő papírra rögzíteni lehet. Ha az így kitűzött
fénysugár útjába tükröt, prizmát plánparalel lemezt helyezünk, amely a
fénysugár útját megváltoztatja, akkor újabb, az előzőekkel fedésben látszó
gombostűkkel ez az irány is rögzíthető, és a papírra átrajzolható. Az így
készített ábra tulajdonképpen egy kísérleti úton végzett szerkesztési rajz,
amiről a geometriai optika törvényei kiolvashatók.