Det er ærligt talt noget helt særligt, at du kan se ind i et spejl og se et billede af dig selv i spejlet. Det er så utroligt klart - afhængigt af spejlets kvalitet, naturligvis - og alle vores træk og detaljer er så veldefinerede.

Selv om vi er et af de få dyr på vores planet, som faktisk kan genkende os selv i det spejlbillede, der reflekteres i et spejl, tager vi det naturligvis lidt for givet.

Når vi tænker på alt dette, har du så set de berømte billeder af Eilean Donan, slottet i det skotske højland? Normalt er det fotograferet fra den anden side af en sø - hvor man herfra kan se slottet reflekteret i vandoverfladen.

Har du nogensinde råbt ned gennem en lang tunnel og hørt din stemme vende tilbage hundrede gange? Har du nogensinde fået foretaget en røntgenundersøgelse? Har du nogensinde set en regnbue?

Pointen med alt dette er, at spejling er noget, der sker overalt omkring os hele tiden. Selv mens du ser på denne skærm, ser du sandsynligvis en svag silhuet, der reflekterer tilbage til dig.

Men hvad er refleksion? Hvad er det, der får det billede af dig selv til at vende tilbage til dig fra spejlet? Eller hvordan kan det være, at du kan se Eilean Donan både på land og i vandet?

Det er egentlig et ganske simpelt videnskabeligt fænomen - men da der er en hel del at lære, er det det, vi vil tale om i dagens artikel.

Så lad os gøre os klar og dykke ned i det. Refleksion begynder alt sammen med bølger i fysik.

Brydning af bølger i en sø, hvor man kan se reflektionen af en skov
Når en overflade reflekterer som et spejl, kaldes refleksionen for "spejlvendt". (Kilde: johannes plenio, Unsplash)
De bedste undervisere i fysik
Philip
5
5 (14 anmeldelser)
Philip
200kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Mathias
5
5 (7 anmeldelser)
Mathias
300kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Bent
5
5 (9 anmeldelser)
Bent
150kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Morten
5
5 (3 anmeldelser)
Morten
195kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Tommy
5
5 (1 anmeldelser)
Tommy
180kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Mikkel
5
5 (1 anmeldelser)
Mikkel
180kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Kristian
5
5 (2 anmeldelser)
Kristian
120kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Frederik
5
5 (4 anmeldelser)
Frederik
150kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Philip
5
5 (14 anmeldelser)
Philip
200kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Mathias
5
5 (7 anmeldelser)
Mathias
300kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Bent
5
5 (9 anmeldelser)
Bent
150kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Morten
5
5 (3 anmeldelser)
Morten
195kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Tommy
5
5 (1 anmeldelser)
Tommy
180kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Mikkel
5
5 (1 anmeldelser)
Mikkel
180kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Kristian
5
5 (2 anmeldelser)
Kristian
120kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Frederik
5
5 (4 anmeldelser)
Frederik
150kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Kom i gang

Refleksion begynder med bølger

Videnskaben om refleksion begynder med bølger - lysbølger, lydbølger, seismiske bølger, uanset hvilken type bølge du har lyst til. Men hvad er bølger?

Bølger er forstyrrelser eller variationer i rumtiden, som gennem deres udbredelse overfører energi fra et punkt til et andet - eller fra et punkt til mange andre. Denne energi bevæger sig i lige linjer fra bølgens kilde og forstyrrer det medium, som den bevæger sig igennem, mens den bevæger sig.

Du har uden tvivl set diagrammer af bølger i din naturfaglige undervisning. Normalt ser du billeder af tværgående bølger, dvs. de bølger, der giver krusninger, toppe og lavninger, forstyrrelser i mediet, der er vinkelret på energiens bevægelsesretning. Men der findes også langsgående bølger, hvor forstyrrelsen er parallel med energiens bevægelsesretning.

Afhængigt af bølgetypen - langsgående eller tværgående, mekanisk eller elektromagnetisk - og dens bølgelængde (i det væsentlige bølgens størrelse) kan forskellige bølger bevæge sig gennem forskellige medier. Således kan tværgående bølger, som f.eks. bevægelsen af en guitarstreng, kun bevæge sig gennem faste stoffer. I mellemtiden kan lydbølger - som er langsgående - bevæge sig gennem faste stoffer, væsker og gasser.

Elektromagnetiske bølger

Det er vigtigt at bemærke, at elektromagnetiske bølger også er tværgående. Disse er dog i en anden boldgade, fordi de faktisk ikke har brug for et materielt medium, som de kan udbrede sig igennem, da de skaber et magnetfelt, der gør det muligt for dem at "selvudbrede sig". De kan således bevæge sig gennem et vakuum.

Som sagt kan de dog, afhængigt af deres bølgelængder, ikke nødvendigvis bevæge sig gennem visse faste stoffer eller gasser. Tænk over det. Du kan lytte til din radio i dit soveværelse - og radiobølger er elektromagnetiske - men lysbølger (som også er elektromagnetiske) kan ikke bevæge sig gennem vægge.
Lysets bølgelængde er meget mindre end radiobølgernes bølgelængde. Og dette er nøglen til deres skæbne: absorption, refleksion eller transmission.

Så hvad er refleksion?

Lad os nu vende os mod refleksion. Refleksion er den ændring af en bølges retning ved mødet med en grænseflade mellem to forskellige medier - således at den vender tilbage til det medium, den kom fra, og der dermed opstår en brydning af bølger.

Hvis lys, der bevæger sig gennem luft, rammer en reflekterende overflade, vil det prelle tilbage. Denne retningsændring kan imidlertid kun finde sted ved en overflade - en grænseflade - mellem to materialer.

Lysets tilfælde

Lys er normalt den bølgetype, der diskuteres i forbindelse med refleksion - om ikke andet så fordi det, som beskrevet ovenfor, er en af de typer af refleksion, som vi ser så ofte.

Men lys reflekteres ikke af alle overflader, vel? Når du ser på en murstensvæg, reflekteres det ikke. Heller ikke hvis man ser på en gennemsigtig glasrude. Det skyldes, at den type materiale, som en lysbølge møder, vil bestemme den virkning, som gjort på lysbølgen.

Når lyset møder en grænseflade, vil det følge fire forskellige veje:

  • Transmission - Når lyset passerer gennem et materiale, f.eks. et gennemsigtigt materiale. Dette omfatter, refraktion, når lyset passerer ind i et andet medium, hvorigennem det bliver langsommere.
  • Absorption - Når lyset passerer ind i et andet medium, som absorberer dets energi - og omdanner det til en anden form for energi (f.eks. varmeenergi).
  • Spejlreflektion - Når lyset reflekteres på en sådan måde, at det giver en spejllignende effekt. Lyset reflekteres her fra en glat overflade i en bestemt vinkel.
  • Diffus refleksion - Når lys reflekteres fra en ru overflade, og dets bølger spredes. I disse tilfælde går det spejllignende billede tabt.

Mens spejlreflektion er det, vi konventionelt forstår som refleksion, reflekterer alle overflader, der ikke absorberer lys, det faktisk. Din hud, computertastaturet, huse og dyr - bogstaveligt talt alt, hvad du kan se, reflekterer lys. Ellers ville du ikke kunne se det.

En reflektion af bjerge i en sø
Forvrængningen af billedet har alt sammen at gøre med brydning (Kilde: Tim Stief, Unsplash)

Loven om refleksion

En af de vigtigste ting at lære, når man studerer lysets refleksion, er den såkaldte lov om refleksion. Kort sagt siger loven om refleksion, at indfaldsvinklen er lig med refleksionsvinklen. For at oversætte disse to udtryk betyder det, at den vinkel, hvorfra bølgen rammer grænsefladen, vil være lig med den vinkel, hvorfra lyset preller tilbage ved refleksionen.

Hvis man trækker en linje i 90 grader (en ret vinkel) fra den reflekterende overflade - en linje, som vi kalder "normalen" - måles indfalds- og reflektionsvinklerne mellem den indfaldende bølge og denne normal.

Så hvis lyset falder ind ved femogfyrre grader, vil det også reflekteres ved femogfyrre grader.

Dette gælder i øvrigt kun for overflader, der er "glatte".

Hvad gør en overflade reflekterende?

Du kender en reflekterende overflade, når du ser den. Den er ligesom skinnende og glat, og du kan se dit ansigt i den.

Men det forklarer ikke rigtig, hvorfor overfladen er skinnende. Det fortæller os heller ikke, hvad det er i overfladen, der er skinnende.

Det, der bestemmer en overflades refleksionspotentiale, forklares ikke helt ved at henvise til "glathed". For som vi ved, er bølger jo helt små - så en overflade, der er synligt glat, kan meget vel ikke være på et niveau, der er passende for lysbølger.

Elektroner

Materialers og deres overfladers refleksivitet handler snarere om elektroner. Disse subatomare partikler vibrerer ved forskellige frekvenser afhængigt af materialet.

Men lysbølger har også forskellige frekvenser. "Lys", som vi kender det, er et udvalg af en hel masse forskellige frekvenser og bølgelængder.

Når en bestemt lysbølge møder et materiale, hvis elektroner har samme vibrationsfrekvens, absorberes denne lysbølge i denne vibrationsenergi. Men når elektronernes vibrationsfrekvens ikke er lig med lysbølgernes frekvens, reflekteres lyset. Du kan læse mere om bølgers egenskaber og hvordan de adskiller sig i vores anden artikel om emnet.

Husk, at enhver overflade, du ser, er reflekterende. Alligevel har de forskellige lysbølger, der er ansvarlige for hver farve, forskellige frekvenser. Det betyder, at nogle lysbølger kan blive absorberet af nogle materialer, mens andre reflekteres - hvilket giver dig forskellige farvematerialer.

Brydning af bølger sker også i regnbuer
Du ser også brydning i regnbuer! (Kilde: Unsplash)

Hvad er refraktion?

Kan du huske, at en af de ting, der sker med lyset, når det når en grænseflade, er kendt som transmission? Det er det, der sker, når bølgen bare bliver ved med at gå. Men med lys er dette kun muligt med gennemsigtigt glas - og det klareste vand.

Når et medium ikke er helt gennemsigtigt - eller hvis mediet er ret stort - kan transmission stadig finde sted. Men lysbølgen vil blive langsommere, og som følge heraf vil den ændre retning. Dette er den proces, der kaldes refraktion.

Et af de mest almindelige eksempler på refraktion er glasprismen. Disse trekantede genstande har en virkning på lyset, der betyder, at bølgerne spredes i regnbuens farver. Dette skyldes de forskellige bølgelængder af de forskellige lysbølger, der er ansvarlige for hver farve. De bremser alle med deres egen hastighed.

Hvis du er interesseret i at lære mere om lyd og bølger i fysik, så kan du læse om det i vores anden artikel om emnet.

>

Platformen der forbinder undervisere og elever

Første undervisning gratis

Kunne du lide denne artikel? Skriv en anmeldelse!

4,00 (2 anmeldelse(r))
Loading...

Adil

Adil bor i København, hvor hun arbejder som freelanceoversætter og underviser i dansk. Udover dansk taler Adil også engelsk, russisk og tysk. Når Adil ikke arbejder elsker hun at rejse, løbe og dyrke yoga.