Spiegel

Der folgende Artikel behandelt das Gerät Spiegel. Eine Übersicht über weitere Bedeutungen des Begriffs Spiegel finden Sie unter Spiegel (Begriffsklärung).


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Spiegelbild einer Vase

Ein Spiegel ist eine reflektierende Oberfläche, die so glatt ist, dass die reflektierten Lichtstrahlen im Ergebnis ein Bild formen. Dabei verlaufen die Lichtstrahlen nach dem Reflexionsgesetz. Ein Spiegelbild ist das veränderte Abbild eines Bildes durch einen gedachten oder realen Spiegel. Die Reflexionen werden als scheinbare Lichtwege bezeichnet. Lichtreflexionen werden geometrisch berechnet.

Das Abbild richtet sich nach der Beschaffenheit (plan, konkav, konvex, wellig), der Lage (oben, unten oder schräg) sowie dessen Transparenz (halbtransparent, nicht-transparent) des Spiegels. Unter Umständen können so Zerrbilder entstehen.

Eine weiße Fläche stellt, obwohl sie ebenfalls nahezu alles Licht remitiert, keinen Spiegel dar, da das Licht ungeordnet in alle Richtungen gestreut wird, so dass kein Bild entsteht.

Inhaltsverzeichnis

Eigenschaften des Spiegelbildes

Beim Betrachten von Gegenständen durch einen Spiegel wird vorne und hinten vertauscht und nicht, wie oftmals fälschlicherweise behauptet wird, links und rechts. Genauer: Der Spiegel vertauscht die ihm zugewandte mit der ihm abgewandten Seite (wenn der Spiegel links oder rechts vom Betrachter steht, vertauscht er also für diesen Betrachter tatsächlich links und rechts).

Dass ein Spiegel von vorne gesehen links und rechts nicht vertauscht, lässt sich mit Hilfe eines kleinen Experiments einsehen: würde ein Spiegel links und rechts vertauschen, so müsste nach einer Drehung von 90 Grad um die zur Spiegelfläche senkrechte Achse der Spiegel oben und unten vertauschen, was nicht der Fall ist. Hingegen vertauscht der Spiegel durchaus oben und unten, wenn man ihn flach auf den Boden legt.

Durch die Verwendung von zwei Spiegeln, die in einem 90°-Winkel direkt miteinander verbunden sind, kann man eine Umkehrung des spiegelverkehrten Bildes erreichen und sich selbst so betrachten, wie man von anderen gesehen wird.

Aufgabe: Ein Rasierspiegel hat einen Krümmungsradius r = 35 cm. Ein Mann möchte sein Gesicht um den Faktor 2,5 vergrößert sehen (nicht "auf dem Kopf"). Wie dicht muss sein Gesicht am Spiegel sein (ß' sei der Reflektionswinkel, f sei die Brennweite, d sei die Distanz und r sei der Krümmungsradius)? Lösung: Die Vergrößerung ß' ergibt sich aus ß' = f / (f-d) Die Brennweite bestimmt man aus dem Krümmungsradius nach f = r/2. Damit erhält man die Distanz d = r/2 (1 - 1/ß') = 10,5 cm.

In ebenen Spiegeln beobachtet man ein unverzerrtes Bild, durch gekrümmte Spiegel erreicht man verzerrte Abbildungen. Mit speziellen gekrümmten Spiegeln, z.B. Hohlspiegeln oder konvexen Spiegeln, erreicht man vergrößerte und verkleinerte Bilder.

Verwendung

Die bekannteste Verwendung von Spiegeln ist wohl die im Haushalt als Garderoben- oder Badezimmerspiegel. Hierbei werden zweckmäßigerweise ebene Spiegel verwendet. Rasierspiegel hingegen sind meist Hohlspiegel, um auf dem vergrößerten Bild Bartstoppeln besser erkennen zu können.

Ebenfalls unverzichtbar sind Rück- und Seitenspiegel beim Auto, um den Verkehr hinter dem Fahrzeug beobachten zu können, ohne sich umzudrehen.

Konvexe Spiegel finden im Straßenverkehr an unübersichtlichen Kreuzungen bzw. Hausausfahrten Verwendung. Durch ihre Verkleinerungswirkung kann trotz der geringen Spiegelfläche die Straße gut überblickt werden.

Hohlspiegel werden beispielsweise für Spiegelteleskope benötigt. Spiegelteleskope haben gegenüber Linsenteleskopen den Vorteil, keinerlei chromatische Aberration aufzuweisen, zudem sind große Spiegel leichter herzustellen als große Linsen. Daher sind alle großen Teleskope Spiegelteleskope.

In solarthermischen Anlagen werden Spiegel (meist Parabolspiegel) verwendet, um das Sonnenlicht zu konzentrieren und so höhere Temperaturen zu erreichen.

thumb|Unsichtbarkeits-Gerät

Eine unterhaltsame Anwendung von Spiegeln sind optische Tricks auf der Bühne in der Zauberkunst. Hier werden Spiegel verwendet, um Gegenstände scheinbar verschwinden zu lassen. Einige Beispiele dazu findet man unter Unsichtbarkeit.

In Spiegelkabinetten werden verformte Spiegel eingesetzt, um bizarre Verzerrungen des Spiegelbildes des Betrachters hervorzurufen.

Halbdurchlässige Spiegel (auch Einwegspiegel genannt) nutzen eine normale Eigenschaft von Glas: Es ist sowohl durchsichtig als auch reflektierend. In der Fotografie wird dieser oft unerwünschte Effekt mit einem Polarisationsfilter aufgehoben. Durch Aufbringen eines dünnen Silberbelags, der nicht so lichtundurchlässig ist, wie bei einem normalen Spiegel, wird die Eigenschaft der Halbdurchlässigkeit verstärkt. Befindet sich hinter dem Spiegel ein Objekt in Dunkelheit, so bleibt es unsichtbar, da der halbdurchlässige Spiegel das vor ihm stehende Objekt reflektiert. Befindet sich das Objekt hinter dem halbdurchlässigen Spiegel in Helligkeit, kann man es von vor dem Spiegel aus sehen. Halbdurchlässige Spiegel sind auch als Spionspiegel bekannt und dienen als Strahlteiler: Ein einfallender Lichtstrahl wird teilweise reflektiert und passiert teilweise den Spiegel.

Symbolik

Der Spiegel ist ein äußerst zweideutiges Symbol. Einerseits gilt er als Zeichen der Eitelkeit und der Wollust. Andererseits ist er aber auch ein Symbol für Selbsterkenntnis, Klugheit und Wahrheit. Diese Deutung ist auch Ursprung für die heute noch gebräuchliche Redensart "Jemandem einen Spiegel vorhalten" bzw. "Spiegelbild der Seele". In den Augen mancher Christen ist der Spiegel auch ein Attribut Marias, weil sich in ihr gewissermaßen das Ebenbild Gottes, nämlich Jesus, spiegelt.

In antiken Kulturen stand der Spiegel als Abbild der Seele einer Person, in dem - je nach mythologischer Vorstellung - die Seele auch eingefangen und festgehalten werden konnte. Im Alten Ägypten waren die Worte "Spiegel" und "Leben" identisch. Keltinnen wurden aus demselben Grund mit ihrem Spiegel begraben. In der griechischen Mythologie wird Dionysos Seele von den Titanen in einem Spiegel gefangen. Narziss wurde von der Reflexion seines Selbstbildes auf dem Wasser festgehalten.

In E.T.A. Hoffmanns Sammlung "Phantasiestücke in Callots Manier", Unterkapitel: "Die Abenteuer der Sylvesternacht" verkauft in der Erzählung "Die Geschichte vom verlorenen Spiegelbild" der Protagonist Erasmus Spikher seiner im Bund mit dem Teufel stehenden Geliebten Giulietta sein Spiegelbild und damit seine Seele. (In der Oper "Hoffmanns Erzählungen" von Jacques Offenbach tut dies Hoffmann selbst).

Im Buddhismus wird die Existenz des Menschen mit der Reflexion in einem Spiegel verglichen; eine Idee die später im Christentum ebenfalls benutzt wird (Korinther 13,12).

In vielen Kulturen, so auch in der mitteleuroäischen Sagenwelt, gehören Spiegel und übersinnliche Erkenntnis (Weissagen, Wahrsagen) zusammen. Laut dem Volkskundler Trachtenberg haben noch im Mittelalter jüdische Gelehrte geglaubt, dass Spiegel beim Hineinsehen die Kraft der Augen wiedergeben und sie auf diese Weise stärkten. Gelehrte hätten deshalb während des Schreibens einen Spiegel vor sich hingestellt.

Siehe auch

Weblinks


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