אתר מורי פיזיקה - עמוד הבית

חוקי ההחזרה

א. דיון מקדים: "אילו תופעות מצביעות על קיומה של תופעת החזרה של אור?", או "מה נוכל להסיק מהתופעות הבאות על השפעת המשטח על התפשטות האור? (ראיית משטחים, סנוור באמצעות מראה, מראה כמחסום)".

ב. הדגמה באמצעות אלומת אור צרה (לייזר או אור לבן): החזרה כאינטראקציה המשנה את כיוון התפשטות האור. רצוי להדגים תחילה את מהלך האור המוחזר במרחב (על ידי פיזור אבקת גיר) ולהסיק שיש מישור משותף לקרן הפוגעת, לקרן המוחזרת ולאנך למראה. לאחר מכן עוברים להדגמה על משטח מישורי ומגלים את הקשר שבין זווית הפגיעה לזווית ההחזרה.

ג. רצוי להשתמש בהדמיה לייצוג מהלך אור בתהליך החזרה ולהדגים את ההבדל בין החזרה מסודרת והחזרה מפוזרת באמצעות אלומת אור מקבילה: במראה מישורית, אלומת אור מקבילה מוחזרת כאלומת אור מקבילה; במשטח מחזיר מחוספס (דף נייר, קיר לבן), אלומת אור מקבילה אינה מוחזרת כאלומת אור מקבילה.

דמות הנוצרת על-ידי מראה מישורית

יצירת דמות של עצם נקודתי

א. רצוי להדגים את ההחזרה של אלומת אור מתפזרת ממראה מישורית. מסמנים את גבולות האלומה הפוגעת וגבולות האלומה המוחזרת, מאתרים את מרכז האלומה הפוגעת ומרכז האלומה המוחזרת, ואז מקשרים בין המיקומים של מרכזי האלומות. חוזרים על תהליך זה לגבי מיקום שונה של מקור האור.

ב. רצוי להשתמש בהדמיה לייצוג החזרה של אור ממקור נקודתי במראה מישורית. כדאי לשנות את המיקום היחסי של המראה ושל מקור האור.

ג. חשוב להדגיש את הקשר שבין מהלך הקרניים לבין היווצרות הדמות, ולא להסתפק בקיצור הדרך "רוחק העצם שווה לרוחק הדמות". יש להימנע מדיון במצב שבו קיים מחסום בין מקור האור למראה מישורית.

ד. יש להתייחס לעצם קווי כאוסף עצמים נקודתיים במספר רב מאוד.

התנאים לראיית דמות הנוצרת על-ידי מראה מישורית

א. רצוי לבצע הדגמה של ראיית דמות מדומה של נר דולק ואיתור מקומה באמצעות שיטת "ביטול הפרלקסיה".

ב. יש להימנע מאמירות מסוג: "העין והמוח ממשיכים את הקרניים וכך רואים דמות מדומה". כדי להבין את ראיית הדמות המדומה, יש להשוותה לראיית מקור אור או עצם ממשי. העין קולטת אלומת אור שמרכזה בעצם ומרכזת אותה על הרשתית.

ג. כדי לראות את הדמות הנוצרת במראה המישורית, העין צריכה להיות בתחום אלומת האור המוחזרת מהמראה - זהו שדה הראייה של הדמות.לעניין זה ניתן להדגים את "ניסוי הסיכות": איתור הדמות על ידי זיהוי המיקום שבו 'נמצא' הדבר שמעורר תחושת ראייה. בניסוי זה, האיתור מתבצע על ידי חיתוך קווי ראייה שמייצגים אור המוחזר ממראה.

ד. כאמור במבוא, יצטמצם הדיון במערכת אופטית המורכבת משתי מראות מישוריות רק למקרים בהן המראות מאונכות או מקבילות זו לזו.