Wie funktioniert das Reflexionsgesetz bei gekrümmten Spiegeln?

Das Reflexionsgesetz an gekrümmten Spiegeln

Gekrümmte Spiegel sind Oberflächen, die nicht flach, sondern gebogen sind. Sie können Bilder verzerren, da parallel einfallende Lichtstrahlen nach der Reflexion nicht mehr parallel verlaufen. Das Reflexionsgesetz besagt, dass der Einfallswinkel gleich dem Ausfallswinkel ist, was jedoch nur lokal an jedem Punkt der Spiegeloberfläche gilt.

Die Krümmung des Spiegels verändert die Richtungen, in die die Lichtstrahlen reflektiert werden. Dies führt zu unterschiedlichen Bildverzerrungen je nach Krümmung des Spiegels.

Konkave Spiegel

Konkave Spiegel sind nach innen gekrümmte Spiegel. Sie lassen parallel einfallende Lichtstrahlen so konvergieren, dass sie sich in einem gemeinsamen Punkt treffen, dem Brennpunkt. Das Bild, das von einem konkaven Spiegel erzeugt wird, kann je nach Abstand des Objekts vom Spiegel entweder real oder virtuell sein.

• Reale Bilder: Wenn das Objekt weiter als den Brennpunkt vom Spiegel entfernt ist, entsteht ein reales Bild, das sich auf derselben Seite des Spiegels wie das Objekt befindet.
• Virtuelle Bilder: Wenn das Objekt näher am Spiegel als der Brennpunkt liegt, entsteht ein virtuelles Bild, das sich auf der gegenüberliegenden Seite des Spiegels wie das Objekt befindet.

Konvexe Spiegel

Konvexe Spiegel sind nach außen gekrümmte Spiegel. Sie lassen parallel einfallende Lichtstrahlen so divergieren, dass sie nach der Reflexion auseinanderlaufen. Das Bild, das von einem konvexen Spiegel erzeugt wird, ist immer virtuell und befindet sich auf derselben Seite des Spiegels wie das Objekt.

Die Vergrößerung eines gekrümmten Spiegels ist gegeben durch:

Vergrößerung = Höhe des Bildes / Höhe des Objekts

Die Vergrößerung ist positiv für reale Bilder und negativ für virtuelle Bilder. Bei konkaven Spiegeln kann die Vergrößerung größer oder kleiner als 1 sein, während die Vergrößerung bei konvexen Spiegeln immer kleiner als 1 ist.

Das Reflexionsgesetz gilt lokal an jedem Punkt eines gekrümmten Spiegels. Die Krümmung des Spiegels führt jedoch dazu, dass die Lichtstrahlen in unterschiedliche Richtungen reflektiert werden, was zu unterschiedlichen Bildverzerrungen führt, je nach Krümmung des Spiegels.