Etwas physikalischer, bitte!

Reflexionsgesetz und virtuelles Bild

Aus der Physik weiss man, dass ein Spiegel einen Lichtstrahl im gleichen Winkel zurückwirft, in dem er einfällt ("Einfallswinkel = Ausfallswinkel"). Wenn man einen Lichtstrahl, der das Auge des Beobachters erreicht, zurückverfolgt und hinter den Spiegel geradelinig fortsetzt (strichlierte Linien), gelangt man zum virtuellen (scheinbaren) Bild (hier A'). Bei einem ebenen Spiegel ist die Lage des virtuellen Bildes unabhängig von der Lage des Beobachters. Für beide Personen A und B ist die Lage des Spiegelbildes A' an derselben Stelle.

Man kann daher ausgehend vom ursprünglichen Objekt und von der Position des Spiegels die Lage des Spiegelbildes angeben. Wollen wir zum Beispiel bei der Aufsicht bleiben und die dritte Dimension vernachlässigen, und weiters ein Koordinatensystem so hineinlegen, dass die x-Achse im Spiegel verläuft. Wenn dann der Punkt A die Koordinaten (1,-2) hat, dann hat sein Spiegelbild A' die Koordinaten (1,2). Salopp könnte man sagen, dass ein Spiegel entlang der x-Achse das Vorzeichen der y-Koordinate umdreht.

Mathematisch kann man die Spiegelabbildung durch eine Matrix ausdrücken, und erhält dann folgende Beziehung:


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