Speil - Mirror

Et speil som gjenspeiler en vase

Et første overflatespeil belagt med aluminium og forbedret med dielektriske belegg. Vinkelen til det innfallende lyset (representert av både lyset i speilet og skyggen bak det) samsvarer med den eksakte refleksvinkelen (det reflekterte lyset skinner på bordet).

4,5 meter høyt akustisk speil nær Kilnsea Grange, East Yorkshire, Storbritannia, fra første verdenskrig . Speilet forstørret lyden av nærliggende fiendtlige Zeppelins for en mikrofon plassert i fokuspunktet .

Et speil er et objekt som reflekterer et bilde . Lys som spretter av et speil, viser et bilde av det som er foran det, når det fokuseres gjennom øyelinsen eller et kamera. Speil reverserer bildens retning i en lik, men motsatt vinkel som lyset skinner fra. Dette gjør at seeren kan se seg selv eller gjenstander bak dem, eller til og med objekter som er i en vinkel fra dem, men utenfor synsfeltet, for eksempel rundt et hjørne. Naturlige speil har eksistert siden forhistorisk tid, for eksempel overflaten av vann, men folk har produsert speil av forskjellige materialer i tusenvis av år, som stein, metaller og glass. I moderne speil brukes metaller som sølv eller aluminium ofte på grunn av deres høye reflektivitet , påført som et tynt belegg på glass på grunn av den naturlig glatte og veldig harde overflaten.

Et speil er en bølgereflektor . Lys består av bølger, og når lysbølger reflekterer fra speilets flate overflate, beholder disse bølgene samme grad av krumning og kant , i like, men motsatt retning, som de opprinnelige bølgene. Dette gjør at bølgene kan danne et bilde når de er fokusert gjennom et objektiv, akkurat som om bølgene hadde sin opprinnelse fra speilets retning. Lyset kan også avbildes som stråler (imaginære linjer som stråler fra lyskilden, som alltid er vinkelrett på bølgene). Disse strålene reflekteres i en lik, men motsatt vinkel hvorfra de treffer speilet (innfallende lys). Denne egenskapen, kalt speilrefleksjon , skiller et speil fra objekter som diffunderer lys, bryter opp bølgen og spreder den i mange retninger (for eksempel flat-hvit maling). Dermed kan et speil være en hvilken som helst overflate der teksturen eller ruheten på overflaten er mindre (jevnere) enn bølgelengden til bølgene.

Når man ser på et speil, vil man se et speilbilde eller reflektert bilde av objekter i miljøet, dannet av lys som sendes ut eller spredt av dem og reflekteres av speilet mot øynene. Denne effekten gir en illusjon om at objektene er bak speilet, eller (noen ganger) foran det . Når overflaten ikke er flat, kan et speil oppføre seg som et reflekterende objektiv . Et plant speil vil gi et realistisk, uforvrengt bilde, mens et buet speil kan forvride, forstørre eller redusere bildet på forskjellige måter, samtidig som linjene, kontrasten , skarpheten , fargene og andre bildeegenskaper beholdes.

Et speil brukes ofte til å inspisere seg selv, for eksempel under personlig pleie ; derav det gammeldagse navnet som ser glass . Denne bruken, som stammer fra forhistorien, overlapper med bruk innen dekorasjon og arkitektur . Speil brukes også til å se andre ting som ikke er direkte synlige på grunn av hindringer; eksempler inkluderer bakspeil i kjøretøyer, sikkerhetsspeil i eller rundt bygninger og tannlege speil . Speil brukes også i optiske og vitenskapelige apparater som teleskoper , lasere , kameraer , periskoper og industrimaskiner.

Begrepene "speil" og "reflektor" kan brukes om objekter som reflekterer andre typer bølger. Et akustisk speil reflekterer lydbølger. Objekter som vegger, tak eller naturlige fjellformasjoner kan produsere ekko , og denne tendensen blir ofte et problem innen akustisk konstruksjon når du designer hus, auditorier eller innspillingsstudioer. Akustiske speil kan brukes til applikasjoner som parabolske mikrofoner , atmosfæriske studier, ekkolodd og kartlegging av havbunn . Et atom speil reflekterer uansett bølger , og kan brukes for atom interferometri og atom holografi .

Historie

Venstre: Bronsespeil , Det nye kongeriket Egypt , attende dynasti , 1540–1296 f.Kr., Cleveland Museum of Art (USA)
Høyre: sittende kvinne som holder et speil; Ancient Greek Attic rød-figur lekythos av Sabouroff-maleren , ca. 470–460 f.Kr., Nasjonalt arkeologisk museum, Athen (Hellas)

Romersk fresko av en kvinne som fikser håret med et speil, fra Stabiae , Italia, 1. århundre e.Kr.

'Adorning Oneself', detalj fra 'Admonitions of the Instructress to the Palace Ladies', Tang -dynastiets kopi av en original av den kinesiske maleren Gu Kaizhi , ca. 344–405 e.Kr.

En skulptur av en dame som ser seg inn i et speil, fra Halebidu , India , 1100 -tallet

Forhistorien

De første speilene som ble brukt av mennesker var mest sannsynlig bassenger med mørkt, stille vann eller vann som ble samlet i et slags primitivt kar. Kravene for å lage et godt speil er en overflate med en veldig høy grad av planhet (helst men ikke nødvendigvis med høy reflektivitet ), og en overflateruhet som er mindre enn lysets bølgelengde.

De tidligste produserte speilene var biter av polert stein som obsidian , et naturlig forekommende vulkansk glass . Eksempler på obsidian-speil funnet i Anatolia (dagens Tyrkia) er datert til rundt 6000 f.Kr. Speil av polert kobber ble laget i Mesopotamia fra 4000 f.Kr., og i det gamle Egypt fra rundt 3000 f.Kr. Polerte steinspeil fra Sentral- og Sør -Amerika stammer fra rundt 2000 f.Kr.

Bronsealder til tidlig middelalder

I bronsealderen brukte de fleste kulturer speil laget av polerte skiver av bronse , kobber , sølv eller andre metaller. Folket i Kerma i Nubia var dyktige i produksjon av speil. Rester av sine bronse ovner har blitt funnet i tempel Kerma. I Kina ble bronsespeil produsert fra rundt 2000 f.Kr., noen av de tidligste bronse- og kobbereksemplene ble produsert av Qijia -kulturen . Slike metallspeil forble normen til gresk-romersk antikk og gjennom middelalderen i Europa . Under Romerriket var sølvspeil i vid bruk, selv av tjenestepiker.

Speculum metal er en meget reflekterende legering av kobber og tinn som ble brukt til speil inntil for et par århundrer siden. Slike speil kan ha sin opprinnelse i Kina og India. Speil av spekulummetall eller edelt metall var vanskelig å produsere og eies bare av de velstående.

Vanlige metallspeil bleknet og krevde hyppig polering. Bronsespeil hadde lav reflektivitet og dårlig fargegjengivelse , og steinspeil var mye verre i denne forbindelse. Disse manglene forklarer referansen fra Det nye testamente i 1.Korinter 13 til å se "som i et speil, mørkt."

Den greske filosofen Sokrates , med " kjenn deg selv " berømmelse, oppfordret unge mennesker til å se på seg selv i speil, slik at hvis de var vakre, ville de bli verdige sin skjønnhet, og hvis de var stygge, ville de vite hvordan de skulle skjule sine vanære gjennom læring.

Glass begynte å bli brukt til speil i det første århundre e.Kr. , med utviklingen av soda-kalkglass og glassblåsing . Den romerske lærde Plinius den eldre hevder at håndverkere i Sidon (dagens Libanon ) produserte glassspeil belagt med bly eller gullblad på baksiden. Metallet ga god refleksjonsevne, og glasset ga en glatt overflate og beskyttet metallet mot riper og flekker. Det er imidlertid ingen arkeologiske bevis på glassspeil før det tredje århundre.

Disse tidlige glassspeilene ble laget ved å blåse en glassboble og deretter kutte av et lite sirkulært snitt fra 10 til 20 cm i diameter. Overflaten deres var enten konkav eller konveks, og ufullkommenheter hadde en tendens til å forvride bildet. Blybelagte speil var veldig tynne for å forhindre sprekkdannelse av varmen i det smeltede metallet. På grunn av den dårlige kvaliteten, de høye kostnadene og den lille størrelsen, forble speil i massivt metall, hovedsakelig av stål, vanlig til slutten av det nittende århundre.

Sølvbelagte metallspeil ble utviklet i Kina så tidlig som 500 e.Kr. Det nakne metallet ble belagt med et amalgam , deretter oppvarmet til kvikksølvet kokte bort.

Middelalder og renessanse

Vermil -speil fra 1700 -tallet i Musée des Arts décoratifs, Strasbourg

Speil med lakkert rygg innlagt med 4 føniks som holder bånd i munnen. Tang dynastiet. Eastern Xi; en by

Utviklingen av glassspeil i middelalderen fulgte forbedringer innen glassfremstillingsteknologi . Glassmakere i Frankrike lagde flate glassplater ved å blåse glassbobler, snurre dem raskt for å flate dem ut og skjære rektangler ut av dem. En bedre metode, utviklet i Tyskland og perfeksjonert i Venezia på 1500 -tallet, var å blåse en glassflaske, kutte av endene, skjære den i lengden og rulle den ut på en flat kokeplate. Venetianske glassprodusenter tok også i bruk blyglass for speil, på grunn av krystallklarhet og lettere brukbarhet. På 1000 -tallet ble glassspeil produsert i maurisk Spania .

Under den tidlige europeiske renessansen ble det utviklet en brann-forgyllingsteknikk for å produsere et jevnt og sterkt reflekterende tinnbelegg for glassspeil. Baksiden av glasset ble belagt med et tinn-kvikksølv-amalgam, og kvikksølvet ble deretter fordampet ved å varme opp stykket. Denne prosessen forårsaket mindre termisk sjokk på glasset enn den eldre smeltede blymetoden. Datoen og stedet for funnet er ukjent, men på 1500 -tallet var Venezia et senter for speilproduksjon ved hjelp av denne teknikken. Disse venetianske speilene var opptil 100 cm store.

I et århundre beholdt Venezia monopolet på tinnamalgamteknikken. Venetianske speil i rikt dekorerte rammer tjente som luksusdekorasjoner for palasser i hele Europa, og var veldig dyre. På slutten av det syttende århundre ble det for eksempel rapportert om at grevinne de Fiesque hadde byttet en hel hvetegård for et speil, og vurderte det som et røverkjøp. På slutten av det århundret ble imidlertid hemmeligheten lekket gjennom til industriell spionasje. Franske verksteder lyktes i storskala industrialisering av prosessen, og til slutt gjorde speil rimelige for massene, til tross for giftigheten av kvikksølvdamp.

Industrielle revolusjon

Oppfinnelsen av båndmaskinen i den sene industrielle revolusjon tillot at moderne glassruter ble produsert i bulk. Den Saint-Gobain Fabrikken ble grunnlagt ved kongelig initiativ i Frankrike, var en viktig produsent og Bohemian og tysk glass, ofte heller billigere, var også viktig.

Oppfinnelsen av speilet i sølvglass krediteres den tyske kjemikeren Justus von Liebig i 1835. Hans våte deponeringsprosess innebar avsetning av et tynt lag metallisk sølv på glass gjennom kjemisk reduksjon av sølvnitrat . Denne sølvprosessen ble tilpasset masseproduksjon og førte til større tilgjengelighet av rimelige speil.

Moderne teknologier

For tiden produseres speil ofte ved våt avsetning av sølv, eller noen ganger nikkel eller krom (sistnevnte brukes oftest i bilspeil) via galvanisering direkte på glassunderlaget.

Glassspeil for optiske instrumenter produseres vanligvis ved hjelp av vakuumdeponeringsmetoder . Disse teknikkene kan spores til observasjoner på 1920- og 1930-tallet om at metall ble kastet ut fra elektroder i gassutladningslamper og kondensert på glassveggene og dannet et speillignende belegg. Fenomenet, kalt sputtering , ble utviklet til en industriell metallbeleggingsmetode med utvikling av halvlederteknologi på 1970-tallet.

Et lignende fenomen hadde blitt observert med glødelamper : metallet i det varme filamentet ville sakte sublimere og kondensere på pærens vegger. Dette fenomenet ble utviklet til metoden for fordampning av belegg av Pohl og Pringsheim i 1912. John D. Strong brukte fordampningsbelegg for å lage de første aluminiumsbelagte teleskopspeilene på 1930 -tallet. Det første dielektriske speilet ble opprettet i 1937 av Auwarter ved bruk av fordampet rhodium .

Metallbelegget av glassspeil er vanligvis beskyttet mot slitasje og korrosjon av et lag maling påført over det. Speil for optiske instrumenter har ofte metallaget på forsiden, slik at lyset ikke trenger å krysse glasset to ganger. I disse speilene kan metallet være beskyttet av et tynt gjennomsiktig belegg av et ikke-metallisk ( dielektrisk ) materiale. Det første metallspeilet som ble forsterket med et dielektrisk belegg av silisiumdioksid ble opprettet av Hass i 1937. I 1939 hos Schott Glass -selskapet oppfant Walter Geffcken de første dielektriske speilene for å bruke flerlags belegg.

Brennende speil

Den greske i antikken var kjent med bruk av speil for å konsentrere lyset. Parabolske speil ble beskrevet og studert av matematikeren Diocles i hans arbeid On Burning Mirrors . Ptolemaios utførte en rekke eksperimenter med buede, polerte jernspeil og diskuterte plane, konvekse sfæriske og konkave sfæriske speil i optikken .

Parabolske speil ble også beskrevet av kalifatet matematiker Ibn Sahl i det tiende århundre. Læreren Ibn al-Haytham diskuterte konkave og konvekse speil i både sylindriske og sfæriske geometrier , utførte en rekke eksperimenter med speil og løste problemet med å finne punktet på et konvekst speil hvor en stråle som kommer fra ett punkt reflekteres til et annet poeng.

Typer speil

Et buet speil på Universum -museet i Mexico by. Bildet deler seg mellom de konvekse og konkave kurvene.

Et stort konveks speil. Forvrengninger i bildet øker med synsavstanden.

Speil kan klassifiseres på mange måter; inkludert form, støtte og reflekterende materialer, produksjonsmetoder og tiltenkt bruk.

Etter form

Typiske speilformer er plane , konvekse og konkave .

Overflaten på buede speil er ofte en del av en kule . Speil som er ment å konsentrere parallelle lysstråler til et punkt, er vanligvis laget i form av et paraboloid av revolusjon i stedet; de brukes i teleskoper (fra radiobølger til røntgenstråler), i antenner for å kommunisere med kringkastingssatellitter og i solovner . Et segmentert speil , bestående av flere flate eller buede speil, riktig plassert og orientert, kan brukes i stedet.

Speil som er ment å konsentrere sollys på et langt rør kan være en sirkulær sylinder eller en parabolisk sylinder .

Av strukturmateriale

Det vanligste konstruksjonsmaterialet for speil er glass, på grunn av dets gjennomsiktighet, enkle fabrikasjon, stivhet, hardhet og evne til å ta en jevn finish.

Ryggsølvede speil

De vanligste speilene består av en plate av gjennomsiktig glass, med et tynt reflekterende lag på baksiden (siden motsatt hendelsen og reflektert lys) støttet av et belegg som beskytter dette laget mot slitasje, flekker og korrosjon . Glasset er vanligvis soda-kalkglass, men blyglass kan brukes til dekorative effekter, og andre transparente materialer kan brukes til spesifikke applikasjoner.

En plate av gjennomsiktig plast kan brukes i stedet for glass, for lettere vekt eller slagfasthet. Alternativt kan en fleksibel gjennomsiktig plastfilm festes til speilets forside og/eller bakside for å forhindre skader i tilfelle speilet er ødelagt. Bokstaver eller dekorative motiver kan skrives ut på glassets forside, eller dannes på det reflekterende laget. Frontoverflaten kan ha et antirefleksbelegg .

Speil foran forsølvede

Speil som reflekterer på frontoverflaten (samme side av hendelsen og reflektert lys) kan være laget av ethvert stivt materiale. Bærematerialet trenger ikke nødvendigvis å være gjennomsiktig, men teleskopspeil bruker ofte glass uansett. Ofte legges et beskyttende gjennomsiktig belegg på toppen av det reflekterende laget for å beskytte det mot slitasje, flekker og korrosjon, eller for å absorbere visse bølgelengder.

Fleksible speil

Noen ganger brukes tynne fleksible plastspeil for sikkerheten, siden de ikke kan knuse eller produsere skarpe flak. Flatheten oppnås ved å strekke dem på en stiv ramme. Disse består vanligvis av et lag av fordampet aluminium mellom to tynne lag med gjennomsiktig plast.

Av reflekterende materiale

En dielektrisk speilbunke fungerer etter prinsippet om tynnfilminterferens . Hvert lag har en annen brytningsindeks , slik at hvert grensesnitt kan produsere en liten refleksjon. Når tykkelsen på lagene er proporsjonal med den valgte bølgelengden, forstyrrer de flere refleksjonene konstruktivt . Stabler kan bestå av noen til hundrevis av individuelle strøk.

Et varmt speil som brukes i et kamera for å redusere røde øyne

I vanlige speil er det reflekterende laget vanligvis metall som sølv, tinn, nikkel eller krom , avsatt ved en våt prosess; eller aluminium, avsatt ved sputtering eller fordampning i vakuum. Det reflekterende laget kan også være laget av ett eller flere lag med gjennomsiktige materialer med passende brytningsindekser .

Konstruksjonsmaterialet kan være et metall, i hvilket tilfelle det reflekterende laget kan være bare overflaten av det samme. Konkave tallerkener i metall brukes ofte til å reflektere infrarødt lys (for eksempel i romoppvarmere ) eller mikrobølger (som i satellitt -TV -antenner). Flytende metallteleskoper bruker en overflate av flytende metall som kvikksølv.

Speil som bare reflekterer en del av lyset, mens de overfører noe av resten, kan lages med veldig tynne metallag eller passende kombinasjoner av dielektriske lag. De brukes vanligvis som bjelkesplittere . Spesielt et dikroisk speil har overflate som reflekterer visse bølgelengder av lys, mens andre bølgelengder lar seg passere. Et kaldt speil er et dikroisk speil som effektivt reflekterer hele det synlige lysspekteret mens det sender infrarøde bølgelengder. Et varmt speil er det motsatte: det reflekterer infrarødt lys mens det overfører synlig lys. Dikroiske speil brukes ofte som filtre for å fjerne uønskede komponenter i lyset i kameraer og måleinstrumenter.

I røntgen teleskoper , de røntgenstråler reflekteres av en meget nøyaktig metalloverflate ved nesten beite vinkler, og bare en liten del av strålene reflekteres. I flygende relativistiske speil unnfanget for X-ray lasere , er den reflekterende overflaten har et sfærisk sjokkbølge (våkne bølge) som er opprettet i en lav-tetthet plasma ved en meget intens laser-puls, og som beveger seg med en ekstremt høy hastighet.

Ikke -lineære optiske speil

Et fasekonjugerende speil bruker ikke-lineær optikk for å reversere faseforskjellen mellom innfallende bjelker. Slike speil kan f.eks. Brukes til sammenhengende bjelkekombinasjon. Nyttige applikasjoner er selvstyring av laserstråler og korrigering av atmosfæriske forvrengninger i bildesystemer.

Fysiske prinsipper

Et speil reflekterer lysbølger til observatøren, og bevarer bølgens krumning og divergens for å danne et bilde når det fokuseres gjennom øyelinsen. Vinkelen til den støtende bølgen, når den krysser speilets overflate, matcher vinkelen til den reflekterte bølgen.

Når en tilstrekkelig smal lysstråle reflekteres på et punkt på en overflate, vil overflatens normale retning være halvdelen av vinkelen dannet av de to strålene på det punktet. Det vil si at retningsvektoren mot hendelsen til bjelkenes kilde, den normale vektoren og retningsvektoren til den reflekterte strålen vil være koplanar , og vinkelen mellom og vil være lik forekomstvinkelen mellom og , men av motsatt tegn. ${\ displaystyle {\ vec {n}}}$ ${\ displaystyle {\ vec {u}}}$${\ displaystyle {\ vec {n}}}$${\ displaystyle {\ vec {v}}}$${\ displaystyle {\ vec {n}}}$${\ displaystyle {\ vec {v}}}$${\ displaystyle {\ vec {n}}}$${\ displaystyle {\ vec {u}}}$

Denne egenskapen kan forklares med fysikken til en elektromagnetisk planbølge som rammer en flat overflate som er elektrisk ledende eller hvor lyshastigheten endrer seg brått, som mellom to materialer med forskjellige brytningsindekser.

• Når parallelle lysstråler reflekteres på en plan overflate, vil de reflekterte strålene også være parallelle.
• Hvis den reflekterende overflaten er konkav, vil de reflekterte bjelkene være konvergente , i hvert fall til en viss grad og for en viss avstand fra overflaten.
• Et konveks speil, derimot, vil reflektere parallelle stråler mot divergerende retninger.

Nærmere bestemt vil et konkavt parabolsk speil (hvis overflate er en del av et paraboloid av revolusjon) reflektere stråler som er parallelle med aksen til stråler som passerer gjennom fokuset . Motsatt vil et parabolsk konkavt speil reflektere enhver stråle som kommer fra dens fokus mot en retning parallelt med aksen. Hvis en konkav speiloverflate er en del av en prolatert ellipsoid , vil den reflektere enhver stråle som kommer fra det ene fokuset mot det andre fokuset.

Et konvekt parabolsk speil, derimot, vil reflektere stråler som er parallelle med aksen til stråler som ser ut til å komme fra overflatens fokus, bak speilet. Motsatt vil det reflektere innkommende stråler som konvergerer mot det punktet til stråler som er parallelle med aksen. Et konveks speil som er en del av et prolatert ellipsoid vil reflektere stråler som konvergerer mot ett fokus til divergerende stråler som ser ut til å komme fra det andre fokuset.

Sfæriske speil reflekterer ikke parallelle stråler til stråler som konvergerer til eller avviker fra et enkelt punkt, eller omvendt, på grunn av sfærisk aberrasjon . Imidlertid vil et sfærisk speil hvis diameter er tilstrekkelig liten sammenlignet med sfærens radius oppføre seg veldig på samme måte som et parabolisk speil hvis akse går gjennom speilets sentrum og midten av den sfæren; slik at sfæriske speil kan erstatte parabolske i mange bruksområder.

En lignende avvik oppstår med parabolske speil når de innfallende strålene er parallelle innbyrdes, men ikke parallelle med speilets akse, eller er divergerende fra et punkt som ikke er i fokus - som når du prøver å danne et bilde av et objekt som er nær speilet eller spenner over en vid vinkel sett fra den. Denne avvik kan imidlertid være tilstrekkelig liten hvis objektbildet er tilstrekkelig langt fra speilet og strekker seg over en tilstrekkelig liten vinkel rundt aksen.

Speilbilder

Et speil reverserer et bilde i retning av den normale forekomstvinkelen . Når overflaten er i en 90 °, horisontal vinkel fra objektet, vises bildet invertert 180 ° langs vertikalen (høyre og venstre forblir på de riktige sidene, men bildet vises opp ned), fordi den normale forekomstvinkelen peker ned vertikalt mot vannet.

Et speil reflekterer et ekte bilde tilbake til observatøren, og danner et virtuelt bilde; en perseptuell illusjon om at objekter i bildet er bak speilets overflate.

Speil reflekterer et bilde til observatøren. I motsetning til et projisert bilde på en skjerm, eksisterer imidlertid ikke et bilde på overflaten av speilet. For eksempel, når to mennesker ser på hverandre i et speil, ser begge forskjellige bilder på samme overflate. Når lysbølgene konvergerer gjennom øyelinsen, forstyrrer de hverandre for å danne bildet på overflaten av netthinnen , og siden begge seerne ser bølger som kommer fra forskjellige retninger, ser hver et annet bilde i det samme speilet. Således er bildene observert i et speil avhengig av speilets vinkel i forhold til øyet. Vinkelen mellom objektet og observatøren er alltid to ganger vinkelen mellom øyet og normalen, eller retningen vinkelrett på overflaten. Dette gjør at dyr med kikkert kan se det reflekterte bildet med dybdeoppfatning og i tre dimensjoner.

Speilet danner et virtuelt bilde av det som er i motsatt vinkel fra betrakteren, noe som betyr at objekter i bildet ser ut til å eksistere i en direkte siktlinje - bak overflaten av speilet - i lik avstand fra posisjonen foran speilet. Objekter bak observatøren, eller mellom observatøren og speilet, reflekteres tilbake til observatøren uten noen egentlig orienteringsendring; lysbølgene er ganske enkelt reversert i en retning vinkelrett på speilet. Men når betrakteren vender mot objektet og speilet er i en vinkel mellom dem, ser bildet ut omvendt 180 ° i retning av vinkelen.

Objekter sett i et (plan) speil vil vises invertert lateralt (f.eks. Hvis en løfter høyre hånd, ser det ut til at venstre side av bildet går opp i speilet), men ikke vertikalt invertert (i bildet vises en persons hode fremdeles over kroppen deres). Imidlertid "bytter" vanligvis ikke et speil venstre og høyre enn det bytter topp og bunn. Et speil reverserer vanligvis fremover-bakover-aksen. For å være presis, reverserer den objektet i retningen vinkelrett på speiloverflaten (det normale). Fordi venstre og høyre er definert i forhold til front-back og top-bottom, resulterer "vending" foran og bak i oppfatningen av en venstre-høyre reversering i bildet. (dvs.: Når en person hever venstre hånd, hever den faktiske venstre hånden seg i speilet, men gir en illusjon av en høyre hånd som løfter seg fordi bildet ser ut til å vende mot dem. Hvis de står side mot et speil, speiler virkelig reverserer venstre og høyre, det vil si at objekter som er fysisk nærmere speilet, alltid vises nærmere i det virtuelle bildet, og objekter lenger fra overflaten vises alltid symmetrisk lenger borte uavhengig av vinkel.)

Å se på et bilde av seg selv med front-bak-aksen vendt resulterer i oppfatningen av et bilde med venstre-høyre-aksen vendt. Når den reflekteres i speilet, forblir en persons høyre hånd rett overfor sin virkelige høyre hånd, men den oppfattes av sinnet som venstre hånd i bildet. Når en person ser seg inn i et speil, blir bildet faktisk bakovervendt, noe som er en effekt som ligner på hulmasken . Legg merke til at et speilbilde er fundamentalt forskjellig fra objektet og ikke kan reproduseres ved ganske enkelt å rotere objektet.

For ting som kan betraktes som todimensjonale objekter (som tekst), kan reversering bakfra vanligvis ikke forklare den observerte reverseringen. Et bilde er en todimensjonal fremstilling av et tredimensjonalt rom, og fordi det eksisterer i et todimensjonalt plan , kan et bilde sees forfra eller bakfra. På samme måte som teksten på et stykke papir ser omvendt ut hvis det holdes opp mot et lys og sett bakfra, vil teksten som vender mot et speil virke reversert, fordi bildet av teksten fremdeles vender vekk fra observatøren. En annen måte å forstå reverseringene observert i bilder av objekter som effektivt er todimensjonale, er at inversjonen av venstre og høyre i et speil skyldes måten mennesker oppfatter omgivelsene på. En persons refleksjon i et speil ser ut til å være en ekte person som står overfor dem, men for at personen virkelig skal møte seg selv (dvs. tvillinger) må man fysisk snu og vende den andre, noe som forårsaker en faktisk bytte av høyre og venstre. Et speil forårsaker en illusjon av venstre-høyre reversering fordi venstre og høyre ikke ble byttet når bildet ser ut til å ha snudd seg mot ansiktet. Betraktarens egosentriske navigasjon (venstre og høyre med hensyn til observatørens synspunkt; dvs.: "min venstre ...") erstattes ubevisst med deres allokentriske navigasjon (venstre og høyre når det forholder andres synspunkt; "... din rett ") når du behandler det virtuelle bildet av den tilsynelatende personen bak speilet. På samme måte måtte tekst sett i et speil vendes fysisk, vende mot observatøren og vekk fra overflaten, faktisk bytte til venstre og høyre for å bli lest i speilet.

Optiske egenskaper

Reflektivitet

Fire forskjellige speil, som viser forskjellen i reflektivitet. Med uret fra øvre venstre: dielektrisk (80%), aluminium (85%), krom (25%) og forbedret sølv (99,9%). Alle er speil på første overflate bortsett fra kromspeilet. Det dielektriske speilet reflekterer gult lys fra den første overflaten, men fungerer som et antirefleksbelegg til lilla lys, og produserte dermed en spøkelsesrefleksjon av lyspæren fra den andre overflaten.

Reflektiviteten til et speil bestemmes av prosentandelen reflektert lys per summen av det innfallende lyset. Reflektiviteten kan variere med bølgelengde. Hele eller en del av lyset som ikke reflekteres, absorberes av speilet, mens i noen tilfeller også en del kan overføres. Selv om en liten del av lyset vil bli absorbert av belegget, er refleksjonsevnen vanligvis høyere for speil på første overflate, og eliminerer både refleksjon og absorpsjonstap fra underlaget. Reflektiviteten bestemmes ofte av beleggets type og tykkelse. Når tykkelsen på belegget er tilstrekkelig til å forhindre overføring, oppstår alle tapene på grunn av absorpsjon. Aluminium er hardere, rimeligere og mer motstandsdyktig mot flekk enn sølv, og vil reflektere 85 til 90% av lyset i det synlige til nesten ultrafiolette området, men opplever et fall i refleksjonen mellom 800 og 900 nm. Gull er veldig mykt og lett riper, kostbart, men tar ikke på seg. Gull er større enn 96% reflekterende til nær og fjern-infrarødt lys mellom 800 og 12000 nm, men reflekterer dårlig synlig lys med bølgelengder kortere enn 600 nm (gult). Sølv er dyrt, mykt og forsvinner raskt, men har den høyeste refleksjonsevne i det visuelle til nær-infrarødt metall. Sølv kan reflektere opptil 98 eller 99% av lyset til bølgelengder så lenge som 2000 nm, men mister nesten all reflektivitet ved bølgelengder kortere enn 350 nm. Dielektriske speil kan reflektere mer enn 99,99% av lyset, men bare for et smalt bølgelengdeområde, alt fra en båndbredde på bare 10 nm til så bredt som 100 nm for avstembare lasere . Imidlertid kan dielektriske belegg også forbedre refleksjonsevnen til metalliske belegg og beskytte dem mot riper eller flekker. Dielektriske materialer er vanligvis veldig harde og relativt billige, men antall strøk som trengs gjør det vanligvis en kostbar prosess. I speil med lave toleranser kan beleggstykkelsen reduseres for å spare kostnader, og ganske enkelt dekkes med maling for å absorbere transmisjon.

Overflatekvalitet

Planhets feil, som bølgete dyner over overflaten, produserte disse gjenstandene, forvrengning og lav bildekvaliteten i fjernfeltet refleksjon av et kjent speil.

Overflatekvalitet eller overflatenøyaktighet måler avvikene fra en perfekt, ideell overflateform. Å øke overflatekvaliteten reduserer forvrengning, artefakter og avvik i bilder, og bidrar til å øke sammenheng , kollimering og redusere uønsket divergens i bjelker. For plane speil er dette ofte beskrevet i form av flathet , mens andre overflateformer sammenlignes med en ideell form. Overflatekvaliteten måles vanligvis med elementer som interferometre eller optiske leiligheter , og måles vanligvis i bølgelengder av lys (λ). Disse avvikene kan være mye større eller mye mindre enn overflateruheten. Et normalt husholdningsspeil laget av flyteglass kan ha flathetstoleranser så lave som 9–14λ per tomme (25,4 mm), noe som tilsvarer et avvik på 5600 til 8800 nanometer fra perfekt planhet. Presisjonsspeil og polerte speil beregnet på lasere eller teleskoper kan ha toleranser så høye som λ/50 (1/50 av lysets bølgelengde, eller rundt 12 nm) over hele overflaten. Overflatekvaliteten kan påvirkes av faktorer som temperaturendringer, indre påkjenninger i underlaget, eller til og med bøyeffekter som oppstår når materialer kombineres med forskjellige termiske ekspansjonskoeffisienter , tilsvarende en bimetallstrimmel .

Overflateruhet

Overflateruhet beskriver overflatens tekstur, ofte når det gjelder dybden på de mikroskopiske riper etter poleringsoperasjonene. Overflateruhet bestemmer hvor mye av refleksjonen som er spekulær og hvor mye som diffunderer, og styrer hvor skarpt eller uskarpt bildet blir.

For perfekt speilrefleksjon må overflateruheten holdes mindre enn lysets bølgelengde. Mikrobølger, som noen ganger har en bølgelengde større enn 25 cm, kan reflektere spekulært fra en metallskjermdør, kontinentale isark eller ørkensand, mens synlig lys har bølgelengder på bare noen få hundre nanometer (noen få hundre tusendeler av en tomme), må møte en veldig glatt overflate for å produsere speilrefleksjon. For bølgelengder som nærmer seg eller som er enda kortere enn diameteren på atomene , for eksempel røntgenstråler , kan spekulær refleksjon bare produseres av overflater som befinner seg på beite fra strålene.

Overflateruhet måles vanligvis i mikron , bølgelengde eller kornstørrelse , med ~ 80 000–100 000 grus eller ~ ½λ – ¼λ som "optisk kvalitet".

Transmissivitet

En dielektrisk laserutgangskobler som reflekterer 75–80% mellom 500 og 600 nm, på et 3 ° kileprisme laget av kvartsglass . Venstre: Speilet er sterkt reflekterende til gult og grønt, men svært overførbart til rødt og blått. Høyre: Speilet overfører 25% av 589 nm laserlys. Fordi røykpartiklene sprer mer lys enn de reflekterer, ser strålen mye lysere ut når den reflekterer tilbake mot observatøren.

Transmissivitet bestemmes av prosentandelen lys som sendes per innfallende lys. Transmissivitet er vanligvis den samme fra både første og andre overflate. Det kombinerte overførte og reflekterte lyset, trukket fra det innfallende lyset, måler mengden som absorberes av både belegget og underlaget. For transmissive speil, for eksempel enveis speil, strålesplittere eller laserutgangskoblinger, er speilets transmissivitet en viktig faktor. Overførbarheten til metallbelegg bestemmes ofte av tykkelsen. For presisjonsstrålesplittere eller utgangskoblinger må tykkelsen på belegget holdes på svært høye toleranser for å overføre riktig mengde lys. For dielektriske speil må tykkelsen på belegget alltid holdes til høye toleranser, men det er ofte mer antallet individuelle strøk som bestemmer transmissiviteten. For underlaget må materialet som brukes også ha god transmissivitet til de valgte bølgelengdene. Glass er et egnet underlag for de fleste applikasjoner for synlig lys, men andre underlag som sinkselenid eller syntetisk safir kan brukes for infrarøde eller ultrafiolette bølgelengder.

Kile

Kilefeil er forårsaket av overflatenes avvik fra perfekt parallellitet. En optisk kil er vinkelen som dannes mellom to plane overflater (eller mellom de prinsipielle planene på buede overflater) på grunn av produksjonsfeil eller begrensninger, noe som forårsaker at den ene kanten av speilet er litt tykkere enn den andre. Nesten alle speil og optikk med parallelle flater har en liten kileform, som vanligvis måles i sekunder eller minutter med lysbue . For første overflatespeil kan kiler innføre justeringsavvik i monteringsutstyr. For andre overflater eller transmissive speil kan kiler ha en prismatisk effekt på lyset, avvike fra banen eller, i svært liten grad, fargen og forårsake kromatisk og andre former for avvik . I noen tilfeller er en liten kile ønskelig, for eksempel i visse lasersystemer der svirrefleksjoner fra den ubelagte overflaten er bedre spredt enn reflektert tilbake gjennom mediet.

Overflatefeil

Overflatefeil er småskala, diskontinuerlige feil i overflatens glatthet. Overflatefeil er større (i noen tilfeller mye større) enn overflateruheten, men påvirker bare små, lokaliserte deler av hele overflaten. Disse er vanligvis funnet som riper, graver, groper (ofte fra bobler i glasset), slanger (riper fra tidligere, større gruspoleringsoperasjoner som ikke ble fjernet helt ved påfølgende poleringskorn), kantflis eller flekker i belegget. Disse feilene er ofte en uunngåelig bivirkning av produksjonsbegrensninger, både når det gjelder kostnad og maskinpresisjon. Hvis de holdes lavt nok, vil disse feilene i de fleste applikasjoner sjelden ha noen negativ effekt, med mindre overflaten er plassert på et bildeplan der de vil dukke opp direkte. For applikasjoner som krever ekstremt lav spredning av lys, ekstremt høy reflektans eller lav absorpsjon på grunn av høye energinivåer som kan ødelegge speilet, for eksempel lasere eller Fabry-Perot interferometre , må overflatefeilene holdes på et minimum.

Produksjon

Polering av hovedspeilet for Hubble -romteleskopet . Et avvik i overflatekvaliteten på omtrent 4λ resulterte i utgangspunktet i dårlige bilder, som til slutt ble kompensert for bruk av korrigerende optikk .

Speil blir vanligvis produsert ved enten å polere et naturlig reflekterende materiale, for eksempel spekulumetall, eller ved å påføre et reflekterende belegg på et egnet polert underlag .

I noen applikasjoner, vanligvis de som er kostnadsfølsomme eller som krever stor holdbarhet, for eksempel for montering i en fengselscelle, kan speil være laget av et enkelt bulkmateriale, for eksempel polert metall. Metaller består imidlertid av små krystaller (korn) atskilt med korngrenser som kan forhindre at overflaten oppnår optisk glatthet og jevn refleksjonsevne.

Belegg

Silvering

Belegget av glass med et reflekterende lag av et metall kalles generelt " forsølving ", selv om metallet kanskje ikke er sølv. Foreløpig er hovedprosessene galvanisering , "våt" kjemisk avsetning og vakuumdeponering Frontbelagte metallspeil oppnår reflektivitet på 90–95% når de er nye.

Dielektrisk belegg

Søknader som krever høyere reflektivitet eller større holdbarhet, der bred båndbredde ikke er avgjørende, bruker dielektriske belegg , som kan oppnå reflektivitet så høy som 99,997% over et begrenset bølgelengdeområde. Fordi de ofte er kjemisk stabile og ikke leder elektrisitet, påføres dielektriske belegg nesten alltid ved hjelp av metoder for vakuumavsetning, og oftest ved fordampning. Fordi beleggene vanligvis er gjennomsiktige, er absorpsjonstapene ubetydelige. I motsetning til med metaller er refleksjonsevnen til de enkelte dielektriske belegg en funksjon av Snells lov kjent som Fresnel-ligningene , bestemt av forskjellen i brytningsindeks mellom lag. Derfor kan tykkelsen og indeksen til beleggene justeres for å være sentrert på hvilken som helst bølgelengde. Vakuumavsetning kan oppnås på en rekke måter, inkludert sputtering, fordampningsavsetning, bueavsetning, reaktiv gassavsetning og ioneplating, blant mange andre.

Forming og polering

Toleranser

Speil kan produseres med et bredt spekter av tekniske toleranser , inkludert reflektivitet , overflatekvalitet, overflateruhet eller transmissivitet , avhengig av ønsket applikasjon. Disse toleransene kan variere fra brede, for eksempel i et vanlig husholdningsspeil, til ekstremt smale, som de som brukes i lasere eller teleskoper. Strammingen av toleransene gir bedre og mer presis avbildning eller stråleoverføring over lengre avstander. I bildesystemer kan dette bidra til å redusere avvik ( artefakter ), forvrengning eller uskarphet, men til en mye høyere pris. Når visningsavstander er relativt nære eller høy presisjon ikke er et problem, kan bredere toleranser brukes til å lage effektive speil til rimelige kostnader.

applikasjoner

Et cheval glass

Refleksjoner i et sfærisk konveks speil. Fotografen ses øverst til høyre.

Et sidespeil på en racerbil

Sladrespeil

Personlig stell

Speil brukes ofte som hjelpemidler for personlig pleie . De kan variere fra små størrelser, gode å ha med seg, til hele kroppen. de kan være håndholdte, mobile, faste eller justerbare. Et klassisk eksempel på sistnevnte er cheval -glasset , som kan vippes.

Sikkerhet og lettere visning

Konvekse speil

Konveks speil plassert ved parkeringshuset .

Konvekse speil gir et bredere synsfelt enn flate speil, og brukes ofte på kjøretøyer, spesielt store lastebiler, for å minimere blinde flekker . De er noen ganger plassert ved veikryss , og hjørner av steder som parkeringsplasser for å la folk se rundt hjørner for å unngå å krasje i andre kjøretøyer eller handlevogner . Noen ganger brukes de også som en del av sikkerhetssystemer, slik at et enkelt videokamera kan vise mer enn én vinkel om gangen. Konvekse speil som dekorasjon brukes i interiørdesign for å gi en overveiende opplevelsesmessig effekt.

Munnspeil eller "tannspeil"

Munnspeil eller "tannspeil" brukes av tannleger for å tillate indirekte syn og belysning i munnen. Reflekterende overflater kan enten være flate eller buede. Munnspeil brukes også ofte av mekanikere for å tillate syn i trange rom og rundt hjørner i utstyr.

Bakspeil

Backspeil er mye brukt i og på kjøretøyer (for eksempel biler eller sykler), slik at sjåfører kan se andre kjøretøy som kommer opp bak dem. På solbriller bakfra fungerer venstre ende av venstre glass og høyre ende av høyre glass som speil.

Enveis speil og vinduer

Enveis speil

Enveis speil (også kalt toveis speil) fungerer ved overveldende svakt overført lys med sterkt reflektert lys. Et ekte enveis speil som faktisk tillater lys å overføres i en retning bare uten å kreve ekstern energi, er ikke mulig ettersom det bryter med termodynamikkens andre lov .:

Enveis vinduer

Enveisvinduer kan lages for å arbeide med polarisert lys i laboratoriet uten å bryte den andre loven. Dette er et tilsynelatende paradoks som stubbet noen store fysikere, selv om det ikke tillater et praktisk enveis speil for bruk i den virkelige verden. Optiske isolatorer er enveis enheter som vanligvis brukes med lasere.

Signalering

Med solen som lyskilde kan et speil brukes til å signalisere etter variasjoner i speilets orientering. Signalet kan brukes over lange avstander, muligens opptil 60 kilometer (37 mi) på en klar dag. Denne teknikken ble brukt av indianerstammer og mange militærer for å overføre informasjon mellom fjerne utposter.

Speil kan også brukes til søk for å tiltrekke seg oppmerksomheten til søk- og redningspartier . Spesialisert speil er tilgjengelig og er ofte inkludert i militære overlevelsessett .

Teknologi

Fjernsyn og projektorer

Mikroskopiske speil er et kjerneelement i mange av de største HD-TVene og videoprojektorene . En vanlig teknologi av denne typen er Texas Instruments ' DLP . En DLP-brikke er en mikrochip i frimerke-størrelse hvis overflate er en rekke millioner av mikroskopiske speil. Bildet lages når de enkelte speilene beveger seg for enten å reflektere lys mot projeksjonsoverflaten ( piksel på), eller mot en lysabsorberende overflate (piksel av).

Andre projeksjonsteknologier som involverer speil inkluderer LCoS . Som en DLP -brikke er LCoS en mikrochip av lignende størrelse, men i stedet for millioner av individuelle speil, er det et enkelt speil som er aktivt skjermet av en flytende krystallmatrise med opptil millioner piksler . Bildet, formet som lys, reflekteres enten mot projeksjonsoverflaten (piksel på), eller absorberes av de aktiverte LCD -pikslene (piksel av). LCoS-baserte TVer og projektorer bruker ofte 3 brikker, en for hver hovedfarge.

Store speil brukes i fjernsyn bak. Lys (for eksempel fra en DLP som nevnt ovenfor) "brettes" med ett eller flere speil slik at fjernsynsapparatet er kompakt.

Solenergi

Parabolske kummer nær Harper Lake i California

Speil er en integrert del av et solkraftverk . Den som vises på det tilstøtende bildet bruker konsentrert solenergi fra en rekke parabolske trau .

Instrumenter

E-ELT speilsegmenter under test

Teleskoper og andre presisjonsinstrumenter bruker frontsølvfargede eller første overflatespeil , der den reflekterende overflaten er plassert på glassets forside (eller første) overflate (dette eliminerer refleksjon fra glassoverflaten som vanlige bakspeil har). Noen av dem bruker sølv, men de fleste er aluminium, som er mer reflekterende ved korte bølgelengder enn sølv. Alle disse beleggene blir lett skadet og krever spesiell håndtering. De reflekterer 90% til 95% av hendelsen når de er nye. Beleggene påføres vanligvis ved vakuumavsetning . En beskyttende overstrøk påføres vanligvis før speilet fjernes fra vakuumet, fordi belegget ellers begynner å tære så snart det utsettes for oksygen og fuktighet i luften. Sølvspeil foran må dukke opp noen ganger for å beholde kvaliteten. Det er optiske speil som manginspeil som er andre overflatespeil (reflekterende belegg på baksiden) som en del av deres optiske design, vanligvis for å korrigere optiske avvik .

Deformerbart speil med tynt skall. Den er 1120 millimeter tvers, men bare 2 millimeter tykk, noe som gjør den mye tynnere enn de fleste glassvinduer.

Reflektiviteten til speilbelegget kan måles ved hjelp av et reflektometer, og for et bestemt metall vil det være forskjellig for forskjellige bølgelengder av lys. Dette utnyttes i noe optisk arbeid for å lage kalde speil og varme speil . Et kaldt speil lages ved å bruke et gjennomsiktig underlag og velge et beleggsmateriale som er mer reflekterende for synlig lys og mer overførbart for infrarødt lys.

Et varmt speil er det motsatte, belegget reflekterer fortrinnsvis infrarødt. Speiloverflater får noen ganger tynnfilmbelegg både for å hemme nedbrytning av overflaten og for å øke refleksjonsevnen i deler av spekteret der de skal brukes. For eksempel er aluminiumspeil vanligvis belagt med silisiumdioksid eller magnesiumfluorid. Reflektiviteten som funksjon av bølgelengde avhenger av både tykkelsen på belegget og på hvordan det påføres.

Et dielektrisk belagt speil som brukes i en fargelaser . Speilet er over 99% reflekterende ved 550 nanometer , (gult), men lar de fleste andre fargene passere.

Et dielektrisk speil som brukes i avstembare lasere . Med en senterbølgelengde på 600 nm og båndbredde på 100 nm reflekterer belegget totalt for det oransje konstruksjonspapiret, men reflekterer bare de rødlige fargene fra det blå papiret.

For vitenskapelig optisk arbeid brukes ofte dielektriske speil . Dette er glass (eller noen ganger annet materiale) substrater hvor ett eller flere lag med dielektrisk materiale er avsatt for å danne et optisk belegg. Ved nøye valg av type og tykkelse på de dielektriske lagene kan bølgelengdeområdet og mengden lys som reflekteres fra speilet spesifiseres. De beste speilene av denne typen kan reflektere> 99,999% av lyset (i et smalt bølgelengdeområde) som skjer på speilet. Slike speil brukes ofte i lasere .

I astronomi er adaptiv optikk en teknikk for å måle variable bildeforvrengninger og tilpasse et deformerbart speil tilsvarende på en tidsskala på millisekunder for å kompensere for forvrengningene.

Selv om de fleste speil er designet for å reflektere synlig lys, kalles overflater som reflekterer andre former for elektromagnetisk stråling også "speil". Speilene for andre områder av elektromagnetiske bølger brukes i optikk og astronomi . Speil for radiobølger (noen ganger kjent som reflektorer) er viktige elementer i radioteleskoper .

Ansikt til ansikt speil

To eller flere speil justert nøyaktig parallelt og vendt mot hverandre kan gi en uendelig tilbakegang av refleksjoner, kalt en uendelig speileffekt . Noen enheter bruker dette til å generere flere refleksjoner:

• Fabry – Pérot interferometer
• Laser (som inneholder et optisk hulrom )
• 3D Kalejdoskop for å konsentrere lys
• momentforbedret solseil

Militære søknader

Det har blitt sagt at Archimedes brukte et stort speil for å brenne romerske skip under et angrep på Syracuse. Dette har aldri blitt bevist eller motbevist. På TV -programmet MythBusters prøvde et team fra MIT å gjenskape den berømte "Archimedes Death Ray". De lyktes ikke med å starte en brann på skipet. Tidligere forsøk på å tenne båten ved å bare bruke bronsespeilene som var tilgjengelige på Archimedes 'tid var mislykket, og tiden det tok å tenne båten ville ha gjort bruken upraktisk, noe som resulterte i at MythBusters -teamet anså myten som "ødelagt". Det ble imidlertid funnet at speilene gjorde det svært vanskelig for passasjerene i den målrettede båten å se, sannsynligvis bidro til å forårsake deres nederlag, som kan ha vært opprinnelsen til myten. (Se solenergitårnet for praktisk bruk av denne teknikken.)

Sesongbelysning

Et speil med flere fasetter i Kibble Palace- vinterhagen, Glasgow , Skottland

På grunn av beliggenheten i en bratt sidet dal, får den italienske byen Viganella ikke direkte sollys på syv uker hver vinter. I 2006 ble det installert et datamaskinstyrt speil på 100 000 euro, 8 × 5 m, for å reflektere sollys inn i byens piazza. Tidlig i 2007 vurderte landsbyen Bondo, Sveits , på samme måte å bruke denne løsningen også. I 2013 ble det installert speil for å reflektere sollys inn på torget i den norske byen Rjukan . Speil kan brukes til å produsere forbedrede lyseffekter i drivhus eller vinterhager.

Arkitektur

Speilet bygning på Manhattan - 2008

401 N. Wabash Ave. gjenspeiler skyline langs Chicago River i Chicago sentrum

Speil er et populært designtema innen arkitektur, spesielt med senmoderne og post-modernistiske høyhus i større byer. Tidlige eksempler inkluderer Campbell Center i Dallas , som åpnet i 1972, og John Hancock Tower i Boston.

Nylig har to skyskrapere designet av arkitekten Rafael Viñoly , Vdara i Las Vegas og 20 Fenchurch Street i London, opplevd uvanlige problemer på grunn av deres konkave buede glassutsider som fungerer som henholdsvis sylindriske og sfæriske reflektorer for sollys. I 2010 rapporterte Las Vegas Review Journal at sollys som reflekteres fra Vdaras sørvendte tårn, kan svømme svømmere i hotellbassenget, samt smelte plastkopper og shoppingposer; ansatte på hotellet omtalte fenomenet som "Vdara death ray", også kjent som " fryscraper ." I 2013 smeltet sollyset som reflekterte fra 20 Fenchurch Street, deler av en Jaguar -bil som sto parkert i nærheten og svidde eller antente teppet til en frisørsalong i nærheten. Denne bygningen hadde fått tilnavnet "walkie-talkie" fordi formen visstnok var lik en bestemt modell av toveis radio; men etter at tendensen til overoppheting av omkringliggende objekter ble kjent, endret kallenavnet seg til "walkie-scorchie."

Fin kunst

Malerier

Titian 's Venus med en Mirror

Malere som viser noen som stirrer seg inn i et speil viser ofte også personens refleksjon. Dette er en slags abstraksjon - i de fleste tilfeller er synsvinkelen slik at personens refleksjon ikke skal være synlig. På samme måte, i filmer og stillbilder, vises ofte en skuespiller eller skuespillerinne som tilsynelatende ser på seg selv i speilet, og likevel vender refleksjonen mot kameraet. I virkeligheten ser skuespilleren eller skuespilleren bare kameraet og dets operatør i dette tilfellet, ikke sin egen refleksjon. I persepsjonens psykologi er dette kjent som Venus -effekten .

Speilet er den sentrale enheten i noen av de største av europeiske malerier:

• Édouard Manet er en bar på Folies-Bergère
• Titian 's Venus med en Mirror
• Jan van Eyck 's Arnolfini Portrett
• Pablo Picasso 's jente før et speil (1932)
• Diego Velázquez sin Rokeby Venus
• Diego Velázquez 's Las Meninas , der betrakteren er både betrakteren (av et selvportrett pågår) og den sett, og de mange tilpasningene av det maleriet i forskjellige medier
• Veronese 's Venus med et speil

Speil har blitt brukt av kunstnere for å lage verk og finpusse håndverket:

• Filippo Brunelleschi oppdaget lineært perspektiv ved hjelp av speilet.
• Leonardo da Vinci kalte speilet "malernes mester". Han anbefalte: "Når du ønsker å se om hele bildet ditt stemmer overens med det du har fremstilt fra naturen, ta et speil og gjenspeil det faktiske objektet i det. Sammenlign det som gjenspeiles med maleriet ditt, og vurder nøye om begge likhetene til motivet stemmer overens, spesielt når det gjelder speilet. "
• Mange selvportretter er gjort mulig ved bruk av speil, for eksempel de store selvportrettene av Dürer , Frida Kahlo , Rembrandt og Van Gogh . MC Escher brukte spesielle speilformer for å oppnå et mye mer komplett syn på omgivelsene enn ved direkte observasjon i Hand with Reflecting Sphere (også kjent som selvportrett i sfærisk speil ).

Speil er noen ganger nødvendige for å sette pris på kunstverk fullt ut:

• István Orosz ' anamorfe verk er forvrengte bilder slik at de bare blir tydelig synlige når de reflekteres i et passende formet og plassert speil.

Skulptur

Speil i interiørdesign: "Venterom i huset til M.me B.", Art Deco -prosjekt av den italienske arkitekten Arnaldo dell'Ira , Roma, 1939.

• Anamorfose som projiserer skulptur i speil

Den samtidige anamorfe kunstneren Jonty Hurwitz bruker sylindriske speil til å projisere forvrengte skulpturer.

• Skulpturer består helt eller delvis av speil
  • Infinity Also Hurts er et speil, glass og silikonskulptur av kunstneren Seth Wulsin
  • Sky Mirror er en offentlig skulptur av kunstneren Anish Kapoor

Andre kunstneriske medier

Grove Of Mirrors av Hilary Arnold Baker , Romsey

Noen andre samtidskunstnere bruker speil som kunstmateriale :

• Et kinesisk magisk speil er en kunst der ansiktet til bronsespeilet projiserer det samme bildet som ble støpt på ryggen. Dette skyldes små krumninger på forsiden.
• Spekulær holografi bruker et stort antall buede speil innebygd i en overflate for å produsere tredimensjonale bilder.
• Malerier på speiloverflater (for eksempel glassspeil med silketrykk)
• Spesielle speilinstallasjoner
  • Follow Me mirror labyrinth av artist, Jeppe Hein (se også Underholdning: Mirror labyrinter, nedenfor)
  • Mirror Neon Cube av kunstneren Jeppe Hein

Religiøs funksjon av det virkelige og avbildede speilet

I middelalderen eksisterte speil i forskjellige former for flere bruksområder. For det meste ble de brukt som tilbehør for personlig hygiene, men også som symboler på høflig kjærlighet, laget av elfenben i elfenbensutskjæringssenterene i Paris, Köln og Sør -Nederland. De hadde også bruk i religiøse sammenhenger ettersom de ble integrert i en spesiell form for pilegrimsmerk eller tinn-/blyspeilboks siden slutten av 1300 -tallet. Burgundiske hertugelige inventar viser oss at hertugene eide en mengde speil eller gjenstander med speil, ikke bare med religiøs ikonografi eller inskripsjoner, men kombinert med relikvier, religiøse malerier eller andre gjenstander som var tydelig brukt for personlig fromhet. Vurderer speil i malerier og bokbelysning som avbildede artefakter og prøver å trekke konklusjoner om deres funksjoner fra deres avbildede omgivelser, er en av disse funksjonene å være et hjelpemiddel i personlig bønn for å oppnå selvkunnskap og kunnskap om Gud, i samsvar med samtidens teologiske kilder. F.eks. Viser det berømte Arnolfini -Bryllupet av Jan van Eyck en konstellasjon av gjenstander som kan gjenkjennes som en som ville tillate en bønnende mann å bruke dem for sin personlige fromhet: speilet omgitt av lidenskapens scener for å reflektere over det og om seg selv , en rosenkrans som en enhet i denne prosessen, den tilslørte og dempede benken som skal brukes som en prie-dieu , og de forlatte skoene som peker i den retningen den bønnende mannen knelte i. Den metaforiske betydningen av avbildede speil er kompleks og mangesidig, for eksempel som en egenskap av Maria , "speculum sine macula", eller som attributter for vitenskapelig og teologisk visdom og kunnskap slik de vises i bokbelysning av forskjellige evangelister og forfattere av teologiske avhandlinger. Avbildede speil - orientert på de fysiske egenskapene til et ekte speil - kan sees på som metaforer om kunnskap og refleksjon og kan dermed minne observatøren på å reflektere og bli kjent med seg selv. Speilet kan fungere samtidig som et symbol og en enhet for en moralsk appell. Det er også tilfellet hvis det vises i kombinasjon med dyder og laster, en kombinasjon som også forekommer oftere på 1400 -tallet: De moraliserende lagene av speilmetaforer minner betrakteren om å undersøke seg selv grundig i henhold til sitt eget dydige eller onde liv. Dette er desto mer sant hvis speilet kombineres med ikonografi av døden. Ikke bare er døden som et lik eller skjelett som holder speilet for det fremdeles levende personellet på malerier, belysning og utskrifter, men skallen vises på de konvekse overflatene til avbildede speil og viser den malte og virkelige betrakteren hans fremtidige ansikt.

Dekorasjon

Peisstykke og overmantelspeil , ca. 1750 V&A Museum nr. 738: 1 til 3–1897

Briller med speil - Prezi HQ

Et stangspeil med logoen til Dunville's Whisky .

Speil brukes ofte i interiør og som ornamenter:

• Speil, vanligvis store og uinnrammede, brukes ofte i interiørdekorasjon for å skape en illusjon av plass og forsterke den tilsynelatende størrelsen på et rom. De er også innrammet i en rekke forskjellige former, slik som den kaien glass og overmantel speil.
• Speil brukes også på noen feng shui -skoler , en gammel kinesisk praksis med plassering og plassering av plass for å oppnå harmoni med miljøet.
• Mykheten til gamle speil blir noen ganger kopiert av samtidige håndverkere for bruk i interiørdesign . Disse reproduksjonsgamle speilene er kunstverk og kan bringe farge og tekstur til en ellers hard, kald reflekterende overflate.
• En dekorativ reflekterende sfære av tynt metallbelagt glass, som fungerer som et reduserende vidvinkelspeil, selges som et julepynt kalt en kul .
• Noen puber og barer henger speil som viser logoen til et merke med brennevin, øl eller drikke.

Underholdning

• Opplyste roterende diskokuler dekket med små speil brukes til å kaste bevegelige lyspunkter rundt et dansegulv.
• Den hall av speil , som vanligvis finnes i fornøyelsesparker , er en attraksjon der en rekke forvrengt speil brukes til å produsere uvanlige refleksjoner av besøkende.
• Speil brukes i kalejdoskoper , personlige underholdningsinnretninger oppfunnet i Skottland av Sir David Brewster .
• Speil brukes ofte i magi for å skape en illusjon . En effekt kalles Peppers spøkelse .
• Speil labyrinter , ofte finnes i fornøyelsesparker , så vel, inneholder store mengder speil og glassplater. Tanken er å navigere i det desorienterende matrisen uten å støte på veggene. Speil i attraksjoner som dette er ofte laget av plexiglas for å sikre at de ikke går i stykker.

Film og fjernsyn

• Candyman er en skrekkfilm om en ondsinnet ånd som ble innkalt ved å si navnet sitt foran et speil.
• Mirrors er en skrekkfilm om hjemsøkte speil som gjenspeiler forskjellige scener enn de foran dem.
• Poltergeist III har speil som ikke gjenspeiler virkeligheten og som kan brukes som portaler til etterlivet.
• Oculus er en skrekkfilm om et hjemsøkt speil som får folk til å hallusinere og begå voldshandlinger.
• Miniserien i det tiende rike krever at karakterene bruker et magisk speil for å reise mellom New York City (det 10. rike) og eventyrets ni kongeriker.

Litteratur

En illustrasjon fra side 30 i Mjallhvít ( Snow White ) en islandsk oversettelse fra 1852 av eventyret Grimm -versjon

Taijitu innenfor en ramme av trigrammer og et demon -speil. Disse sjarmene antas å skremme bort onde ånder og beskytte boligen mot uflaks

Speil spiller en mektig rolle i kulturlitteratur.

• Kristne bibelske avsnitt, 1 Kor 13:12 (" Through a Glass Darkly ") og 2 Corinthians 3:18 refererer til et svakt speilbilde eller dårlig speilrefleksjon.
• Narcissus av gresk mytologi kaster bort mens han stirrer, selv-beundrende, på hans refleksjon i vann.
• Song -dynastiets historie Zizhi Tongjian Comprehensive Mirror in Aid of Governance av Sima Guang har så tittelen fordi "speil" (鑑, jiàn) brukes metaforisk på kinesisk for å referere til å få innsikt ved å reflektere over tidligere erfaring eller historie.
• I det europeiske eventyret , Snow White (samlet av brødrene Grimm i 1812), spør den onde dronningen: " Speil , speil, på veggen ... hvem er den peneste av dem alle?"
• I historien Aarne-Thompson-Uther Index type ATU 329, "Hiding from the Devil (Princess)", må hovedpersonen finne en måte å gjemme seg for en prinsesse, som i mange varianter eier et magisk speil som kan se helheten verden.
• I Alfred, Lord Tennysons berømte dikt The Lady of Shalott (1833, revidert i 1842), har titelfiguren et speil som gjør at hun kan se ut på folket i Camelot, ettersom hun er under en forbannelse som hindrer henne i å se Camelot direkte.
• Hans Christian Andersens eventyr Snødronningen , der djevelen, i form av et ondt troll, har laget et magisk speil som forvrenger utseendet til alt det reflekterer.
• Lewis Carroll 's Through the Looking-Glass and What Alice Found There (1871) er en av de mest elskede bruksområdene for speil i litteraturen. Selve teksten bruker en fortelling som gjenspeiler den til forgjengeren, Alice's Adventures in Wonderland .
• I Oscar Wildes roman, The Picture of Dorian Gray (1890), fungerer et portrett som et magisk speil som gjenspeiler den sanne visjonen til den evig ungdommelige hovedpersonen, samt effekten på hans sjel av hver syndig handling.
• Novellen svis omtalte art, Uqbar, Orbis Tertius av Jorge Luis Borges begynner med setningen "jeg skylder oppdagelsen av Uqbar til sammen et speil og et leksikon", og inneholder andre referanser til speil.
• The Trap , en novelle av HP Lovecraft og Henry S. Whitehead, sentrerer rundt et speil. "Det var en bestemt torsdag morgen i desember at det hele begynte med den uberegnelige bevegelsen jeg trodde jeg så i mitt antikke københavnspeil. Noe virket som om det rørte meg - noe reflektert i glasset, selv om jeg var alene i min kvartal. "
• De magiske gjenstandene i Harry Potter- serien (1997–2011) inkluderer Mirror of Erised og toveis speil .
• Under Appendix: Variant Planes & Cosmologies of the Dungeons & Dragons Manual of the Planes (2000), er The Plane of Mirrors (side 204). Den beskriver speilplanet som et rom som eksisterer bak reflekterende overflater, og oppleves av besøkende som en lang korridor. Den største faren for besøkende ved å komme inn i flyet er den umiddelbare opprettelsen av et speil-selv med den motsatte justeringen av den opprinnelige besøkende.
• The Mirror Thief , en roman av Martin Seay (2016), inneholder en fiktiv beretning om industriell spionasje rundt speilproduksjon i Venezia fra 1500 -tallet.
• The Reaper's Image , en novelle av Stephen King , angår et sjeldent elisabethansk speil som viser Reaper -bildet når det blir sett, som symboliserer betrakterens død.
• Kilgore Trout, hovedpersonen i Kurt Vonneguts roman Breakfast of Champions , mener at speil er vinduer til andre universer, og omtaler dem som "lekkasjer", et gjentakende motiv i boken.

Speil og dyr

Bare noen få dyrearter har vist seg å kunne kjenne seg igjen i et speil, de fleste av dem pattedyr . Eksperimenter har funnet ut at følgende dyr kan bestå speiletesten :

• Alle flotte aper :
  • Mennesker . Mennesker har en tendens til å mislykkes speiletesten til de er omtrent 18 måneder gamle, eller det psykoanalytikere kaller " speilstadiet ".
  • Bonobos
  • Sjimpanser
  • Orangutanger
  • Gorillaer . I utgangspunktet trodde man at gorillaer ikke besto testen, men det er nå flere veldokumenterte rapporter om at gorillaer (for eksempel Koko ) besto testen.
• Delfiner på flaske
• Orcas
• Elefanter
• Europeiske skatter
• Hoppende edderkopper , spesielt av slekten Portia

Se også

Bibliografi

• Le miroir: révélations, science-fiction og feil. Essai sur une légende scientifique , Jurgis Baltrušaitis, Paris, 1978. ISBN  2020049856 .
• Etter refleksjon , Jonathan Miller , National Gallery Publications Limited (1998). ISBN  0-300-07713-0 .
• Lo specchio, la strega e il quadrante. Vetrai, orologiai e rappresentazioni del 'principium individuationis' dal Medioevo all'Età moderna , Francesco Tigani, Roma, 2012. ISBN  978-88-548-4876-4 .
• Shrum, Rebecca K. 2017. In the Looking Glass: Mirrors and Identity in Early America . Johns Hopkins University Press.

Referanser

Eksterne linker

• Medier relatert til speil på Wikimedia Commons
• Chisholm, Hugh, red. (1911). "Speil"  . Encyclopædia Britannica . 18 (11. utg.). Cambridge University Press. s. 575–577.
• Speilproduksjon og sammensetning , Mirrorlink
• Video av Mirror Making på YouTube
• Hvordan speil lages (video) , Glass Association of North America (GANA)
• Juli 2019 "The Ugly History of Beautiful Things: Mirrors" av Katy Kelleher for Longreads