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Grundwissen

Spiegelbild - Fortführung

Das Wichtigste auf einen Blick

ort_des_virtuellen_spiegelbilds2.svg Joachim Herz Stiftung
  • Das Zustandekommen eines Spiegelbildes lässt sich mit dem Reflexionsgesetz erklären.
  • Der Strahlengang zeigt, dass Bild und Spiegelbild den gleichen Abstand zum Spiegel besitzen.
  • Das Spiegelbild ist ein virtuelles Bild, da von dem Ort, an dem man du es wahrnimmst, kein Licht ausgeht.
  • Bei der Konstruktion des Spiegelbildes hilft dir die mathematische Achsenspiegelung  (Geradenspiegelung).
 
Aufgaben Aufgaben

Lichtweg am Spiegel

Wie in der Abbildung dargestellt gehen von einer punktförmigen Lichtquelle oder einem Punkt eines Gegenstandes Lichtstrahlen in alle Richtungen aus. Die Lichtstrahlen, die auf den Spiegel treffen, werden dort entsprechend des Reflexionsgesetzes reflektiert. Der Ausfallswinkel der Lichtstrahlen ist also gleich dem Einfallswinkel. Einige der reflektierten Strahlen treffen nun ins Auge des Betrachters und erzeugen dort ein Bild bzw. einen Bildpunkt.

Das Spiegelbild ist ein virtuelles Bild

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Da dein Auge nicht wahrnehmen kann, dass das Licht reflektiert und damit seine Ausbreitungsrichtung verändert wurde, sieht es so aus, also würde das Licht von einem Ort hinter dem Spiegel ausgehen.

Um zu bestimmen, wo dieser Ort ist, musst du die beiden Randstrahlen des ins Auge fallenden Lichtbündels über den Spiegel hinaus verlängern. In der Grafik sind diese Verlängerungen gestrichelt gezeichnet, da hier in Realität keine Lichtstrahlen verlaufen. Der Ort, an dem sich die beiden Randstrahlen schneiden, ist die Position, an der du das Spiegelbild wahrnimmst. Da von dort aber eigentlich keine Lichtstrahlen ausgehen, nennt man das Spiegelbild ein virtuelles Bild. Der Schnittpunkt der beiden Randstrahlen ist dabei genau so weit von Spiegel entfernt wie der Gegenstand.

Konstruktion des Strahlengangs und des Spiegelbildes

konstruktion_des_spiegelbildes.svg Joachim Herz Stiftung

Bei der zeichnerischen Bestimmung der Position des Spiegelbildes und des Strahlengangs helfen dir die Eigenschaften der mathematischen Spiegelung an einer Achse. Du musst daher den Bildpunkt an der Spiegelebene spiegeln, um die Position des virtuellen Bildpunktes zu erhalten. Dies tust du, indem du den Abstand \(g\) zwischen Bildpunkt und Spiegelebene misst und diesen auf der rückwärtigen Seite des Spiegels abträgst.  

Vom virtuellen Bildpunkt ausgehend kannst du nun geradlinige Lichstrahlen zeichnen, die ins Auge treffen. Die Schnittpunkte dieser Strahlen mit der Spiegelebene markieren die Orte, an denen ein vom Bildpunkt ausgehender Lichtstrahl reflektiert werden muss, damit er ins Auge des Betrachters fällt.