Z221 - Powstawanie obrazów w zwierciadle płaskim (lustro półprzepuszczalne)

Lustro półprzepuszczalne, zwane również fenickim (a niepoprawnie weneckim) pozwala doświadczalnie sprawdzić, że odległość obrazu od zwierciadła jest równa odległości przedmiotu od tego zwierciadła. Dzięki temu przewidywania wynikające z praw optyki geometrycznej mogą być łatwo zweryfikowane eksperymentalnie przez samego ucznia. Ciekawym innym zastosowaniem może być wyjaśnienie zasady działania luster fenickich w pokojach przesłuchań.

Budowa/Opis techniczny:
Zestaw składa się z lustra półprzepuszczalnego o wymiarach 11 cm x 7 cm i grubości 1,5 mm oraz czterech podstawek, w tym dwóch dla lustra i po jednej dla sztucznego obiektu: plastikowego „płomienia". Dodatkowo w zestawie znajduje się ekierka, którą można wykorzystać jako miernik odległości: wystarczy użyć jej jako separatora między lustrem a obiektem aby przekonać się po ustawieniu drugiego przedmiotu jako obrazu, że jest on odległy o tyle samo (szerokość ekierki) od zwierciadła co przedmiot pierwszy.

Działanie:
Po umieszczeniu zwierciadła w podstawkach i ustawieniu na stole stawiamy przed nim jeden z „płomieni" na podstawce. Obserwując odbicie tego statywu z płomieniem w lustrze uczeń stara się ustawić drugi przedmiot (będący lustrzanym odbiciem pierwszego) w tym miejscu za lustrem, w którym tworzony jest obraz wirtualny (ułatwieniem nałożenia przedmiotu na obraz będzie zamknięcie jednego oka). Po ustawieniu drugiego przedmiotu w miejscu obrazu możemy dokonać pomiarów odległości: przedmiotu i jego obrazu (drugiego przedmiotu) od zwierciadła aby się przekonać, że obraz powstaje za lustrem w odległości równej odległości przedmiotu od lustra.

Doświadczenia dodatkowe:
Oprócz wykorzystania dowolnych innych przedmiotów, które są symetryczne i przez to nadają się do doświadczenia głównego, można wykonać bardziej efektowny pokaz, wykorzystując dwie niskie świeczki (podgrzewacze, tea lights). Obie powinny mieć knoty już wcześniej nadpalone (czarne). Jedną z nich podpalamy i umieszczamy przed zwierciadłem, drugą natomiast, nieświecącą, umieszczamy jak najdokładniej w miejscu obrazu pierwszej. Pozwalając na obserwację jedynie przez lustro możemy np. nad obrazem płomienia umieścić kawałek papieru, który nie spłonie.
Wykorzystując różne stopnie oświetlenia obu stron lustra możemy zademonstrować ideę stosowania luster weneckich w pokojach przesłuchań; od strony bardziej oświetlonej przeważa światło odbite (przesłuchiwany w jasnym pokoju widzi swoje odbicie), od strony mniej oświetlonej przeważa światło przechodzące z jaśniejszego pokoju (detektyw widzi przesłuchiwanego w jasnym pokoju, nie będąc samemu widzianym).

Wykorzystanie zgodnie z podstawą programową:
III etap edukacyjny, punkt 7., podpunkt 3). „Uczeń wyjaśnia powstawanie obrazu pozornego w zwierciadle płaskim, wykorzystując prawa odbicia".

Wygląd produktu na zdjęciu może odbiegać od wyglądu produktu w rzeczywistości.