Zwierciadło przedmiot o gładkiej powierzchni z polerowanego metalu lub tafli szklanej.
Własności optyczne zwierciadeł określane są głównie przez kształt i gładkość jego powierzchni.
Najwyższą gładkość mają powierzchnie zwierciadeł w teleskopach optycznych, wykonane są z dokładnością do 100 nm.
Zwierciadła możemy spotkać w otaczającej nas przyrodzie. W tafli jeziora odbijają się
elementy krajobrazu znajdujące się nad brzegiem jeziora. Najlepiej jest to widoczne przy
bezwietrznej pogodzie, kiedy tafla jeziora jest idealnie gładka.
Pierwsze zwierciadła będące przedmiotem służącym do przeglądania się pojawiły się w
III tysiącleciu p. n. e. w Mezopotamii i Egipcie oraz w okresie kultury meksykańskiej w Grecji. Zwierciadła sporządzano z polerowanego brązu lub srebra. Ręczne zwierciadła miały rączki z kości słoniowej, okrągłe umieszczano na rzeźbionym postumencie przedstawiającym często (w kręgu kultury grecko-rzymskiej) Afrodytę.
Wyróżniamy zwierciadła:
- Płaskie
- Kuliste
- Zwierciadła płaskie
Choć trudno w to uwierzyć, ale wszystkie ciała odbijają światło, ale te, których powierzchnia nie jest płaska rozpraszają światło i stają się pośrednimi źródłami światła. Nawet ręka rozprasza dużą część światła, dzięki temu ją możemy zobaczyć. Jej powierzchnia jest szorstka, więc każdy promień światła ma inny kąt padania, a co za tym idzie, także inny kąt załamania. To zjawisko daje nam możliwość oglądania przedmiotów. Typowym przykładem zwierciadła płaskiego jest używane w codziennym życiu lustro.
Światło odbite przez ciało (rozproszone na jego powierzchni) jest odbijane przez lustro i dociera do naszych oczu. Nam wydaje się, że światło zostało wysłane przez ciało znajdujące się za lustrem, to "nieprawdziwe" ciało nazywamy obrazem. Ponieważ obraz ciała znajduje się za powierzchnią zwierciadła, nazywamy go obrazem pozornym.
Cechy obrazu uzyskanego przy pomocy zwierciadła płaskiego: .
* odległość obrazu od zwierciadła jest równa odległości przedmiotu od zwierciadła
* obraz i przedmiot mają taki same wymiary
* obraz i przedmiot są symetryczne względem powierzchni lustra ( obraz odwrócony)
. * obraz jest pozorny
Zwierciadła kuliste
Zwierciadło kuliste, jest to zwierciadło, którego powierzchnia odbijająca nie jest płaska, lecz jej kształt jest zbliżony do kulistego. Najczęściej używane są zwierciadła o kształcie zbliżonym do sfery. Linia łącząca środek kuli ze środkiem powierzchni odbijającej zwierciadła jest zwana główną osią optyczną zwierciadła. Jeśli wyślemy na powierzchnię odbijającą wiązkę promieni równoległych do głównej osi optycznej zwierciadła, wszystkie po odbiciu się od zwierciadła przetną się w jednym punkcie. Ten punkt jest zwany ogniskową zwierciadła (F).
Zwierciadło kuliste wklęsłe jest to wewnętrzna, odbijająca część powierzchni kuli. Jeżeli skierujemy na zwierciadło wklęsłe wiązkę promieni równoległych do głównej osi optycznej, promienie odbite skupiają się w jednym punkcie leżącym na głównej osi optycznej. Punkt ten to tzw. ognisko zwierciadła, a jego odległość od zwierciadła zwana jest ogniskową. Ogniskowa równa jest połowie długości promienia krzywizny zwierciadła. W zwierciadle wklęsłym otrzymujemy kilka rodzajów obrazów w zależności od wartości odległości przedmiotu od zwierciadła.
W zwierciadle kulistym wypukłym powierzchnią odbijającą jest zewnętrzna strona powierzchni kulistej. Jeśli skierujemy na zwierciadło wiązkę promieni równoległych do głównej osi optycznej, wiązka ta, po odbiciu od zwierciadła stanowi wiązkę rozbieżną, a przedłużenia tych promieni skupiają się w jednym miejscu, który jest ogniskiem pozornym zwierciadła. Podobnie jak w zwierciadle skupiającym ogniskowa ma długość równą połowie długości promienia krzywizny zwierciadła. W zwierciadle wypukłym otrzymujemy jeden rodzaj obrazu: obraz pozorny, pomniejszony i prosty. Przykładem zwierciadła wypukłego jest lusterko samochodowe.
Obrazy tworzone przez zwierciadła kuliste
Zwierciadła kuliste mogą tworzyć dwa rodzaje obrazów przedmiotów: rzeczywiste lub pozorne. Jeśli ciało umieścimy na głównej osi optycznej zwierciadła, ale dalej od powierzchni zwierciadła niż ogniskowa, utworzony obraz będzie obrazem rzeczywistym. Obrazy rzeczywiste możemy zobaczyć, gdy na głównej osi optycznej zwierciadła umieścimy ekran.
Soczewki
Soczewkami nazywamy ciało przezroczyste ograniczone dwiema powierzchniami kulistymi (wypukłymi lub wklęsłymi) lub jedną powierzchnią kulistą, a jedną płaską. Ze względu na kształt rozróżniamy następujące typy soczewek:
- Soczewka dwuwypukła
- Soczewka płasko - wypukła
- Soczewka wklęsło - wypukła
- Soczewka dwuwklęsła
- Soczewka płasko - wklęsła
- Soczewka wypukło - wklęsła
O typie soczewki informuje drugi człon wyrazu opisującego soczewkę i tak soczewki A, B, C - należą do soczewek wypukłych, a soczewki D, E, F - wklęsłych. Soczewki dzielimy na skupiające, czyli taki dla których monochromatyczna wiązka promieni równoległych do osi optycznej, po przejściu przez soczewkę skupia się w jednym punkcie, zwanym ogniskiem soczewki; oraz rozpraszające - dla których monochromatyczna wiązka promieni równoległych do osi optycznej staje się rozbieżna po przejściu przez soczewkę, zaś przedłużenia promieni wychodzących z soczewki skupiają się w jednym punkcie, który jest pozornym ogniskiem soczewki. To czy soczewka jest skupiająca czy rozpraszająca zależy nie tylko od jej kształtu, ale również od rodzaju materiału z jakiego została wykonana.
