Защо виждаме отражението в огледалото
Човек може да вижда през светлината. Светлинни кванти – фотоните притежават свойствата както на вълни, така и на частици. Източниците на светлина се делят на първични и вторични. В първичните - като слънцето, лампите, огъня, електрическия разряд - фотоните се раждат в резултат на химични, ядрени или термоядрени реакции.
Всеки атом служи като вторичен източник на светлина: абсорбирайки фотон, той преминава във възбудено състояние и рано или късно се връща към основния, излъчвайки нов фотон. Когато лъч светлина удари непрозрачен обект, всички фотони, които съставляват лъча, се абсорбират от атомите на повърхността на обекта.
Възбудените атоми почти веднага връщат погълнатата енергия под формата на вторични фотони, които се излъчват равномерно във всички посоки.
Ако повърхността е грапава, тогава атомите върху нея са подредени произволно, вълновите свойства на светлината не се проявяват и общият интензитет на излъчване е равен на алгебричната сума на интензитета на излъчване на всеки повторно излъчващ атом. В този случай, независимо от ъгъла на гледане, виждаме един и същ светлинен поток, отразен от повърхността - такова отражение се нарича дифузно. В противен случай светлината се отразява от гладка повърхност, като огледало, полиран метал, стъкло.
В този случай атомите, които повторно излъчват светлина, са подредени един спрямо друг, светлината проявява вълнови свойства и интензитетите на вторичните вълни зависят от фазовите разлики на съседните вторични източници на светлина. В резултат на това вторичните вълни се компенсират взаимно във всички посоки, с изключение на една единствена, която се определя по известен закон - ъгълът на падане е равен на ъгъла на отражение.
Фотоните сякаш се отскачат еластично от огледало, така че траекториите им минават от обекти, като напримерако бяха зад него, те са това, което човек вижда, когато се погледне в огледалото. Вярно, светът на огледалото е различен от нашия: текстовете се четат отдясно наляво, стрелките на часовника се въртят в обратна посока и ако вдигнем лявата си ръка, нашият двойник в огледалото ще вдигне дясната, а пръстените са на грешната ръка... За разлика от филмовия екран, където всички зрители виждат едно и също изображение, отраженията в огледалото са различни за всеки.
Например, момичето на снимката изобщо не вижда себе си в огледалото, а фотографа (тъй като той вижда нейното отражение). За да видите себе си, трябва да седнете пред огледалото. Тогава фотоните, идващи от лицето по посока на погледа, падат върху огледалото почти под прав ъгъл и се връщат обратно.
Когато стигнат до очите ви, виждате своя образ от другата страна на стъклото. По-близо до ръба на огледалото очите улавят фотони, отразени от него под определен ъгъл. Това означава, че те идват и под ъгъл, тоест от обекти, разположени от двете ви страни. Това ви позволява да видите себе си в огледалото заедно с околностите.
Но от огледалото винаги се отразява по-малко светлина, отколкото пада, поради две причини: няма идеално гладки повърхности и светлината винаги нагрява малко огледалото. От широко използваните материали полираното сребро отразява най-добре светлината (повече от 95%).
От него в древността са правени огледала. Но на открито среброто потъмнява поради окисляване и лакът се поврежда. Освен това металното огледало е скъпо и тежко.
Сега върху гърба на стъклото се нанася тънък слой метал, който го предпазва от повреда с няколко слоя боя, а вместо сребро често се използва алуминий, за да се спестят пари. Коефициентът му на отразяване е около 90%, като разликата е незабележима за окото.