Τι είναι ο νόμος της ανάκλασης;

Ο νόμος της ανάκλασης είναι η αρχή ότι όταν μια ακτίνα φωτός χτυπά μια επιφάνεια, η ακτίνα φωτός θα αντανακλάται από την επιφάνεια με την ίδια γωνία που χτυπά στην επιφάνεια. Η γωνία πρόσπτωσης είναι η γωνία με την οποία η ακτίνα φωτός προσπίπτει στην επιφάνεια και η γωνία ανάκλασης είναι η γωνία στην οποία η ακτίνα φωτός αντανακλάται από την επιφάνεια.

Ο νόμος της ανάκλασης (στη φυσική) δηλώνει ότι όταν μια ακτίνα φωτός προσπίπτει σε μια επίπεδη επιφάνεια, η προσπίπτουσα ακτίνα, η ανακλώμενη ακτίνα και η «κανονική» στην επιφάνεια του καθρέφτη βρίσκονται όλα στο ίδιο επίπεδο. Δηλώνει επίσης ότι η γωνία που κάνει η προσπίπτουσα ακτίνα με την κανονική είναι ίση με τη γωνία που κάνει η ανακλώμενη ακτίνα με την κανονική.

Εάν είστε παίκτης του τένις, ιδιαίτερα καλός, πρέπει να είστε αρκετά καλοί στην εκτίμηση της διαδρομής που θα ακολουθήσει η μπάλα κοιτάζοντας απλώς τον τρόπο που χτυπήθηκε από τον αντίπαλό σας. Εάν δεν είστε καλοί στο τένις, τότε μπορεί να μην είστε πολύ καλοί στο συγκεκριμένο τμήμα.

Ωστόσο, δεν είμαστε εδώ για να μιλήσουμε για τένις. Ο λόγος που το παράδειγμα του τένις ήταν κατάλληλο είναι ότι δείχνει πόσο σημαντικό είναι, σε ένα παιχνίδι όπως το τένις, να μπορούμε να προβλέψουμε πώς θα συμπεριφερθεί ένα βλήμα (δηλαδή η μπάλα του τένις). Η ζωή και η επιτυχία ενός τενίστα γίνεται πολύ πιο εύκολη εάν είναι ικανός σε αυτές τις συγκεκριμένες προβλέψεις.

Η ικανότητα πρόβλεψης της τροχιάς της μπάλας συμβάλλει πολύ στο να κάνει κάποιον καλό σε αθλήματα όπως το τένις, το πινγκ-πονγκ κ.λπ. (Εικόνα:Pixabay)

Ορισμός του νόμου της ανάκλασης

Ο νόμος της ανάκλασης δηλώνει ότι όταν μια ακτίνα φωτός προσπίπτει σε μια επίπεδη επιφάνεια, τότε η προσπίπτουσα ακτίνα, η ανακλώμενη ακτίνα και η κάθετη προς την επιφάνεια του καθρέφτη βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο. Επιπλέον, η γωνία που κάνει η προσπίπτουσα ακτίνα με την κανονική είναι ίση με τη γωνία που κάνει η ανακλώμενη ακτίνα με την κανονική.

Το φως είναι γνωστό ότι «συμπεριφέρεται» με πολύ προβλέψιμο τρόπο, κάτι που είναι πραγματικά πολύ καλό για εμάς. Λόγω αυτής της προβλεψιμότητας, είμαστε σε θέση να προσδιορίσουμε ποια διαδρομή θα ακολουθήσει μόλις προσκρούσει σε επίπεδη επιφάνεια.

Εάν παρατηρήσετε μια μόνο ακτίνα φωτός να πλησιάζει και να αναπηδά από έναν επίπεδο καθρέφτη, μπορείτε πάντα να πείτε πώς θα συμπεριφέρεται η ανακλώμενη ακτίνα φωτός, δηλαδή ποια κατεύθυνση θα πήγαινε και σε ποια γωνία. Αυτό είναι βασικά το θέμα του νόμου της ανάκλασης.

Ακολουθεί ένα διάγραμμα που θα σας βοηθήσει να οπτικοποιήσετε τον νόμο της ανάκλασης λίγο καλύτερα:

Γωνία πρόσπτωσης και γωνία ανάκλασης

Στο παραπάνω διάγραμμα, η ακτίνα φωτός που πλησιάζει τον καθρέφτη είναι γνωστή ως προσπίπτουσα ακτίνα, ενώ αυτή που αναπηδά από τον καθρέφτη ονομάζεται ανακλώμενη ακτίνα. Σημειώστε ότι στο σημείο όπου η προσπίπτουσα ακτίνα συναντά τον καθρέφτη, μπορεί να τραβηχτεί μια ευθεία γραμμή κάθετα στην επιφάνεια του κατόπτρου. Αυτή η γραμμή ονομάζεται "κανονική".

Τώρα, η γωνία που κάνει η προσπίπτουσα ακτίνα με την κανονική ονομάζεται γωνία πρόσπτωσης, ενώ η γωνία που κάνει η ανακλώμενη ακτίνα με την κανονική είναι γνωστή ως γωνία ανάκλασης. Ο νόμος της ανάκλασης δηλώνει απλώς ότι και οι δύο αυτές γωνίες έχουν την ίδια τιμή. Για παράδειγμα, εάν η γωνία πρόσπτωσης είναι 45 μοίρες, η γωνία ανάκλασης θα είναι επίσης 45 μοίρες.

Παράδειγμα νόμου ανάκλασης

Υπάρχουν αμέτρητα παραδείγματα όπου ο νόμος της ανάκλασης μπαίνει στο παιχνίδι, κυρίως επειδή ο νόμος της ανάκλασης λειτουργεί όχι μόνο για το ορατό φως, αλλά και για άλλες ηλεκτρομαγνητικές ακτινοβολίες. Ωστόσο, το ένα παράδειγμα (που σχετίζεται με το ορατό φως) που συναντάμε σχεδόν καθημερινά σχετίζεται με τους καθρέφτες που έχουμε στα σπίτια μας.

Παρατηρείτε πώς η αντανάκλαση της γυναίκας κοιτάζει την κάμερα, αλλά η ίδια η κυρία όχι; (Εικόνα:freestockphotos)

Πιθανότατα να έχετε βρεθεί στην κατάσταση αμέτρητες φορές όταν κοιτάτε τον καθρέφτη, αλλά και μιλάτε με κάποιον ταυτόχρονα… ενώ διατηρείτε οπτική επαφή! Πώς συμβαίνει αυτό;

Αφού τα μάτια σας είναι στραμμένα προς τον καθρέφτη, πώς μπορείτε να κάνετε οπτική επαφή με κάποιον άλλο; Λοιπόν, πολύ απλά, γιατί δεν είστε εσείς, αλλά η αντανάκλαση του καθρέφτη σας που κάνει οπτική επαφή με το άτομο στο οποίο μιλάτε. Μοιάζει πολύ με την εικόνα της γυναίκας που απεικονίζεται παραπάνω και είναι ένα πολύ καλό παράδειγμα του νόμου της αντανάκλασης στην εργασία στην πραγματική ζωή.

Μπορείτε να κάνετε οπτική επαφή με κάποιον άλλο μέσω της αντανάκλασης του καθρέφτη σας επειδή γνωρίζετε, υποσυνείδητα, ότι ο νόμος της αντανάκλασης μπαίνει στο παιχνίδι κάθε φορά που κοιτάτε έναν καθρέφτη. Έτσι, όταν κοιτάζετε στον καθρέφτη υπό μια συγκεκριμένη γωνία, η αντανάκλαση του καθρέφτη σας θα μπορεί να κάνει οπτική επαφή με το άλλο άτομο στο δωμάτιο!