Εικόνες σε καθρέφτες: Είδωλα

Ο άνθρωπος αντίκρισε για πρώτη φορά το πρόσωπο του στην ήρεμη επιφάνεια του νερού. Στη Σύρο σε τάφους της νεολιθικής εποχής (3000 π.Χ.) βρέθηκαν τηγανόσχημα πήλινα σκεύη που πιθανόν χρησιμοποιούνταν ως καθρέφτες. Οι κάτοικοι του νησιού τοποθετούσαν νερό μέσα σε αυτά και καθρεφτίζονταν στην ήρεμη επιφάνεια του. Μεταλλικοί καθρέφτες, (συνήθως από χαλκό), χρησιμοποιούνται για πρώτη φορά κατά την εποχή του χαλκού (3000-1000 π.χ.). Κατά τους ιστορικούς χρόνους οι μεταλλικοί καθρέφτες ήταν συνήθως από χαλκό ή άργυρο. Ωστόσο μόλις το 19ο αιώνα ο Γάλλος φυσικός Φουκώ επινόησε μέθοδο επικάλυψης γυαλιού με άργυρο, στην οποία βασίζεται η κατασκευή των σύγχρονων καθρεφτών. Επιδίωξη των σύγχρονων κατασκευαστών είναι οι εικόνες που σχηματίζονται από τους καθρέφτες να είναι όσο το δυνατόν σαφείς και ευκρινείς.

Όταν τοποθετήσουμε ένα αντικείμενο μπροστά από έναν καθρέφτη, τότε παρατηρούμε την εικόνα του να σχηματίζεται απ’ αυτόν. Η εικόνα ενός αντικειμένου, που σχηματίζεται από έναν καθρέφτη ονομάζεται είδωλο. Γνωρίζοντας πως ανακλώνται οι ακτίνες σε έναν επίπεδο καθρέφτη μπορούμε να προσδιορίσουμε το είδος και τη θέση του ειδώλου. Φωτεινές ακτίνες που προέρχονται από το σημείο Α του αντικειμένου ανακλώνται στον επίπεδο καθρέφτη και αλλάζουν κατεύθυνση (Εικ. 3. 18). Οι προεκτάσεις των ανακλώμενων ακτινών συναντώνται στο σημείο Ε. Το μάτι δέχεται τις ανακλώμενες ακτίνες σαν να προέρχονται από το Ε. Το αποτέλεσμα είναι ο παρατηρητής να βλέπει ένα φωτεινό σημείο Ε πίσω από την επιφάνεια του καθρέφτη. Το Ε είναι το είδωλο του Α.

Κάθε είδωλο που σχηματίζεται από τις προεκτάσεις ανακλωμένων ακτινών ονομάζεται φανταστικό. Έτσι, τα είδωλα που σχηματίζουν οι επίπεδοι καθρέφτες είναι πάντοτε φανταστικά.

Με ένα τζάμι σχηματίζουμε το είδωλο ενός κεριού. Σημειώνουμε τη θέση του ειδώλου από την άλλη μεριά του τζαμιού. Με ένα υποδεκάμετρο μετράμε τα μεγέθη κεριού και ειδώλου καθώς και τις αποστάσεις τους από το τζάμι. Διαπιστώνουμε ότι το είδωλο έχει το ίδιο μέγεθος με το κερί. Επίσης η απόσταση μεταξύ του κεριού και του τζαμιού είναι ίση με την απόσταση μεταξύ του ειδώλου και του τζαμιού.

Προκύπτει, επομένως, ότι σε έναν επίπεδο καθρέφτη η απόσταση του ειδώλου από τον καθρέφτη είναι ίση με την απόσταση του αντικειμένου από τον καθρέφτη. Επίσης το είδωλο είναι ίσο σε μέγεθος με το αντικείμενο. Δηλαδή, το είδωλο είναι συμμετρικό του αντικειμένου ως προς τον καθρέφτη.

Εικόνα 3.18 Οι ανακλώμενες ακτίνες που δέχεται το μάτι μας φαίνεται σαν να προέρχονται από το σημείο Ε