Spiegel - online puzzels

Online puzzel Spiegel (optica)

Spiegel (optica)

Een spiegel is een voorwerp dat licht weerkaatst zonder verstrooiing. Het oppervlak van de spiegel moet daarom dusdanig glad zijn dat de weerkaatsing plaatsvindt volgens de wet "hoek van inval = hoek van terugkaatsing".

Men onderscheidt naar de vorm van het spiegelende oppervlak:

Een vlakke spiegel: een spiegel met een vlak oppervlak. Het beeld is bij zo'n spiegel even groot als het origineel (een object dat men ziet in de spiegel ziet men even groot als men dat object op overeenkomstige plaats achter het spiegelvlak zou zien).

Een holle spiegel: een spiegel met als spiegelend oppervlak een gedeelte van de binnenzijde van een bol of paraboloïde, of een soortgelijk gekromd oppervlak. In de eerste twee gevallen heeft de spiegel een brandpunt. Een scheer- of make-upspiegel is daarvan een goed voorbeeld. Voor het brandpunt van een holle spiegel treedt vergroting van het beeld op, zoals bij een make-upspiegel. Voorbij het brandpunt treedt omkering van het beeld op. Een nauwkeurig geslepen holle spiegel, meestal in de vorm van een paraboloïde, wordt gebruikt in een spiegeltelescoop. Een holle spiegel wordt ook een concave spiegel genoemd.

Een bolle spiegel: een spiegel met een bol spiegelend oppervlak. Een bolle spiegel verkleint het beeld, maar vergroot het gezichtsveld. Verkeersspiegels en achteruitkijkspiegels van vrachtwagens zijn toepassingen hiervan. In de 18de eeuw maakten kunstenaars wel eens gebruik van de enigszins bolle Claudespiegel waarin ze het omringende landschap en de hemel bewonderden. Een bolle spiegel wordt ook gebruikt als secundaire spiegel in bepaalde types spiegeltelescopen, zoals de Cassegrain-telescoop. Een bolle spiegel wordt ook een sferische spiegel genoemd.

Een lachspiegel: een spiegel met een grillig gevormd spiegelend oppervlak, waardoor het beeld vertekend wordt.Voor meer over holle en bolle spiegels zoals voor gebruik in telescopen e.d. zie Lens (optica).

De meeste spiegels bestaan uit een glazen plaat met op de achterkant een dun laagje reflecterend materiaal, veelal zilver of aluminium. Ter bescherming van het reflecterende laagje is dit afgedekt met enkele laklaagjes. Er zijn ook spiegels die bestaan uit een glanzend gepolijste, vlakke metalen plaat.

Voor sommige toepassingen worden ook prisma's als spiegel gebruikt waarvan zijden verzilverd zijn of waar van totale reflectie gebruikgemaakt wordt. Voorbeelden hiervan zijn de prismakijker en het pentaprisma van spiegelreflexcamera's, evenals de zogenaamde tripelspiegels of hoekspiegels in bepaalde types retroflectoren.

Bij vlakke spiegels zien we als gevolg van de wijze van terugkaatsen van de lichtstralen een spiegelbeeld op gelijke afstand van de spiegel als het voorwerp voor de spiegel en in afmetingen daaraan gelijk.

Een helder wit vlak kaatst ook (bijna) al het opvallende licht terug, maar verstrooit het daarbij in alle richtingen. Zo'n vlak is daarom geen spiegel.

Er zijn ook "half-doorlatende" spiegels. Deze worden gebruikt als „beam splitter” in bepaalde optische instrumenten, zoals bepaalde types interferometers. Ook worden ze gebruikt als eenrichtingsspiegel: de persoon voor de spiegel ziet zichzelf in de spiegel, maar wie achter de spiegel staat ziet eveneens die persoon. Dit wordt gebruikt wanneer personen onopvallend dienen geobserveerd te worden, bijvoorbeeld bij speltherapie van kinderen en ondervragingen, en als confrontatiespiegel.

Toepassingen van spiegels:

kijken naar iets dat men moeilijk rechtstreeks kan bekijken (eventueel gecombineerd met vergroting of verkleining):

zichzelf bekijken

naar achteren kijken (achteruitkijkspiegel)

om een hoek kijken (ook twee keer, zoals bij een periscoop); ook om iets te zien zonder op het idee te komen opzij te kijken, zoals voor dieren met een wildspiegel

zonder gezien te worden bekijken (zie boven)

met meerdere spiegels het licht in een apparaat van een bepaalde grootte een grotere afstand laten afleggen (zoals soms bij een kijker, zie boven)

met een holle spiegel concentreren van zonnestraling voor thermische zonne-energie