| 1. Anmerkung |
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In den folgenden Darstellungen beziehe ich mich auf den ebenen Spiegel. Dabei biete ich eine neue Sichtweise auf den Spiegel an. Leider schaffe ich es zeitlich nicht, diese Sichtweise auch für den konvexen und den konkaven Spiegel durchzuspielen. Doch es interessiert mich sehr, welche Schlußfolgerungen sich daraus ergeben würden. Deshalb bitte ich Sie, mir dabei zu helfen. Ich würde mich sehr über ein entsprechendes Feedback freuen und es auch mit Vergnügen auf dieser Seite veröffentlichen. |
siehe auch die Fragen-Übersicht: Fragen
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| 2. Spiegel, traditionell gesehen |
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Sie kennen das klassische Strahlen-Modell des Lichtes, bei dem über Einfalls- und Ausfallswinkel eines einzelnen Strahles an der Spiegeloberfläche Aussagen getroffen werden. Der Strahl ist im Photonen- also Teilchen-Modell des Lichtes besondes anschaulich vorstellbar: wie bei einem Tischtennisball, bei dem "Einfallswinkel = Reflexionswinkel" ist - genau so kann man es sich vorstellen - prallt das Licht an der Spiegeloberfläche ab. Trifft dieser Strahl das menschliche Auge, sieht der Mensch "ein Spiegelbild". So einfach - so anschaulich - und so primitiv werden die Schüler abgespeist.
Der Basis-Lehrsatz lautet:
"Licht breitet sich geradlinig aus."
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| 3. Der Beobachter sieht "in" den Spiegel - er sieht "ein" Spiegelbild |
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Die klassische Spiegel-Optik arbeitet mit dem Begriff des Beobachters: das Spiegelbild benötigt einen Beobachter, um erkannt zu werden. Auch wenn zwei verschiedene Beobachter von zwei verschiedenen Orten aus in den Spiegel sehen, sehen sie das Bild "am gleichen Ort". Ich will hier diese Darstellung nicht noch verbreiten, sie ist in den üblichen Lehrbüchern und Nachschlagewerken nachlesbar.
In einem Lehrbuch für den Schulunterricht fand ich die Frage, ob das Spiegelbild auch existiert, wenn kein Beobachter da ist. Eine Antwort auf diese so tief in die erkenntnistheoretischen Grundlagen eintauchende Frage enthielt das Schulbuch - wenn ich mich recht erinnere - nicht. |
(Es war ein Lehrbuch für das 7. oder 8. Schuljahr - die Quelle ergänze ich, wenn ich sie wiedergefunden habe)
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| 4. Der Blick "auf" den Spiegel |
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Nun bitte ich Sie, mit mir gemeinsam etwas ganz anderes zu tun: In der bisherigen Darstellung ging es ausschließlich um das Spiegelbild und um die Frage, was ein Beobachter sehen kann. Nun sehe ich mir nicht an, was ein Beobachter sehen kann, sondern ich versuche zu verstehen, was mit dem Spiegel und dem Licht passiert: ich sehe auf die Oberfläche des Spiegels.
Unabhängig von einem Beobachter passiert folgendes:
Das Licht einer Lichtquelle trifft auf ein Objekt vor dem Spiegel. Ich wähle als Beispiel eine Bleistiftspitze. Von jedem Objektpunkt, von jedem Punkt der Bleistiftspitze vor dem Spiegel wird dieses eintreffende Licht reflektiert und nach alle (!) Seiten ausgesandt. Dieses Licht hat sich so verändert, daß es die Information über Farbe und Form der Bleistiftspitze in sich trägt. Es erreicht die Spiegeloberfläche. Wo trifft das Licht, das von dieser Spitze eines Bleistiftes reflektiert wird, auf die Spiegeloberfläche, an welchem Punkt des Spiegels? |
Ist Ihnen schon einmal aufgefallen, daß ein Gegenstand keinen Schatten auf einen Spiegel wirft? "Auf" meint, daß kein dunkler Fleck an der Oberfläche des Spiegels auftaucht, so wie auf einer normalen Oberfläche. Der Schatten ist nur im Spiegelbild zu sehen. |
| 5. Jeder Punkt des Spiegels wirft ein "Licht-Bild", ein Spiegelbild eines Objektpunktes zurück |
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Es ist erstaunlich, wenn man es erst einmal erkannt hat, wundert man sich nur noch, warum es nicht schon lange so in den Lehrbüchern beschrieben wird:
Dieses Licht, das die Bleistiftspitze aussendet, wird von jedem Punkt des Spiegels - so sich kein anderer Gegenstand zwischen Bleistiftspitze und Spiegel befindet - reflektiert. Jeder Punkt des Spiegels reflektiert das Licht, das von der Bleistiftspitze kommt. In jedem Punkt der Spiegeloberfläche ist folglich ein "Abbild" der Bleistiftspitze vorhanden in dem Sinne, daß jeder Punkt ein solches "Licht-Bild" zurückwirft, reflektiert und von jedem Punkt des Spiegels aus dieses reflektierte Licht in ein Beobachterauge treffen kann. Der Spiegel produziert folglich "unendlich viele" Spiegelbilder der Bleistiftspitze.
Jeder Beobachter sieht sehr wohl - je nachdem, auf welcher Position er sich gegenüber Spiegel und Bleistift befindet - ein anderes Spiegelbild. Es erscheint nur als "das gleiche", wenn er seine Position vor dem Spiegel ändert.
Ein Test z. B. mit einem Blindfleck auf dem Spiegel kann das sehr schön nachweisen. Ich selbst habe den Rahmen eines Bildes, das gegenüber einem großen Spiegel hing, aus unterschiedlicher Beobachterposition im Spiegel betrachtet und auf der Spiegeloberfläche gekennzeichnet, von wo das Licht
ausging. |
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| 6. In jedem einzelnen Punkt des Spiegels spiegeln sich alle Objektpunkte vor ihm - das Teil (der Punkt) spiegelt das Ganze |
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Andererseits kann man mit dieser Betrachtungsweise erkennen, daß jeder Punkt der Spiegeloberfläche alle Punkte vor dem Spiegel abbildet. In jedem Punkt des Spiegels treffen sämtliche Informationen über die Welt vor dem Spiegel zusammen. |
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Der Spiegel, dieses rätselhafte optische Objekt,
ist ein Hologramm!
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Diese Beschreibung wird noch etwas ausführlicher und durch Zeichnungen anschaulicher gemacht werden. |
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Die beste Möglichkeit, dieses optische Phänomen bildlich-graphisch darzustellen, ist mit der Kugel- bzw. Kreiswelle gegeben. Dieses Modell macht außerdem einen zweiten, in der "klassischen" Darstellung des Spiegelphänomens i. a. nicht berücksichtigten Aspekt deutlich: die zeitliche Differenz, die an den einzelnen Punkten des Spiegels auftritt bezüglich der Ankunftszeit des "Signals", das "gleichzeitig" von einem Objektpunkt vor dem Spiegel ausgesendet wurde.
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Doch fürs erste hoffe ich hier schon ein interessantes Phänomen zur Diskussion gestellt zu haben. |