Vi ska undersöka vad som händer när ljus reflekteras i en konkav och i en konvex spegel.

Eftersom att konkava och konvexa inte är plana borde ljuset reflekteras annorlunda i konkava och konvexa speglar än i sådana speglar vi t.ex. brukar ha i badrummet. De reflekterade strålarna i de icke plana speglarna borde ge oss en förvrängd verklighet...

1 Optiskbänk1 Lins (+10)1 Spalthållare1 SpaltKonkav och Konvex Spegel3 Muffar1 Vitt pappersark1 Spänningskub1 Optiklampa

Vi började med att montera ihop optiklampan, spalthållaren och linsen på den optiska bänken med hjälp av alla våra muffar så att optiklampan var längs bak på optikbänken och att linsen var framför den och att spalthållaren därefter kom. Vi lade också i spalten i spalthållare.

Ungefär såhär ska uppställningen på optikbänken se ut hittills (Kolla bild ovan).

Efter att ställt upp allt lade vi ett antal böcker på motsatta sidan av optiklampan och sedan lade vi ett vitt papper på bokhögen och en liten spegel som både är konkav och konvex ovan på det. Vi ställde upp bokhögen i en höjd på så att ljus från optiklampan skulle kunna reflekteras på spegeln. När vi var klar med det kopplade vi in optiklampan till spänningskuben och sedan spänningskuben till ett eluttag.

Strunt i med att vi tänt på optiklampan; vi kommer till det senare

Syfte:

Hypotes:

Material:

Utförande:

Uppställningen borde ungefär se ut såhär till sist:

När uppställningen var klar satte vi på optiklampan och och såg hur ljuset reflekterades av både den konkava och konvexa spegeln mot det vita pappers arket.

Om vi lutade spegeln så att vinkeln mellan den och pappret blev mindre syntes de reflekterade strålarna, även om de reflekterades av en konvex eller konkav spegel, tydligare.

Optiklampans ljus reflekterades så att ljus strålarna gick ut åt åt var sitt hål när den reflekterades av den konvexa spegeln:

Vi fick ett resultat som var tvärt om när ljuset reflekterades av den konkava spegeln. Allt ljus reflekterades inåt mot en punkt:

Resultat:

När ljus reflekteras mot en yta som en konkav eller konvex yta återspeglas de annorlunda än vad de hade gjort om de vore reflekterade av en plan spegel. Ljusstrålar som återspeglas av en plan spegel reflekteras i en lika stor vinkel i till förhållande till normalen som den infallande vinkeln. Man skulle kunna tillämpa samma lag till de konkava och konvexa speglarna men eftersom att en halvsfärisk ytas vinklar (d.v.s. oändligt många) har var sin normal som alla kommer spegla den infallande ljusstrålen hit och tvärs blir det lite annorlunda (kolla fig. 1). I den konkava spegeln reflekterades alla ljusstrålar (fotoner) mot en punkt och fortsatte därefter. Punkten kallas för fokus eller för brännpunkten. Om den konkava spegeln hade varit en helt rund halvcirkel skulle inte alla ljus strålar bildat en så fokuserad brännpunkt, därför är den enda möjligheten att den konkava spegeln är en parabolisk spegel (kolla fig. 2).

Le Slutsats

Fig. 1

Fig. 2

En likhet mellan konkava och konvexa speglar är att de både alltid har en fokus. De konvexa speglarnas fokus är dock ”negativ” och är den punkt som det ser ut som ljusstrålarna strålar ut från om man kollar på den konvexa spegeln. Man skulle kunna säga att brännpunkten (fokus) är virtuell i konvexa speglar (fig. 3)

När man lutade spegeln mot pappret såg man ljusstrålarna bättre eftersom att det fick fler fotoner att studsa mot pappret och sedan mot våra ögon.

Egentligen skulle vi ha en bildskärm istället för en hög med böcker så vårt resultat blev inte så tydligt. Vi ska nästa gång använda de rätta verktygen för att få ett ännu bättre resultat.

Felkällor:

Fig. 3