Ein Spiegel (von lateinisch speculum „Spiegel, Abbild, Spekulum“, zu lateinisch specere „sehen“) ist eine reflektierende Fläche – glatt genug, dass reflektiertes Licht nach dem Reflexionsgesetz seine Parallelität behält und somit ein Abbild entstehen kann. Die Rauheit der Spiegelfläche muss dafür kleiner sein als etwa die halbe Wellenlänge des Lichts. Eine rauere weiße Fläche remittiert ebenfalls alles Licht, jedoch wird dieses hierbei ungeordnet in alle Richtungen gestreut.
Auch nicht sichtbare elektromagnetische Wellen und Schallwellen können an geeigneten Flächen gespiegelt werden („Reflexion“).
Die Transparenz und Absorption (halbtransparent, nicht-transparent, wellenlängenabhängige Transparenz oder Absorption) des Spiegels hat Einfluss auf Helligkeit und Farbe des Spiegelbildes. Ferner wird niemals die gesamte Energie gespiegelt, es gibt immer einen Verlust – der Reflexionsgrad ist immer kleiner als 100 %.
mini|300px|Eine Vase und ihr Spiegelbild mini|300px|Spiegelbild
Eigenschaften des Spiegelbildes Planspiegel (ebene Spiegel) liefern ein gleich großes virtuelles Spiegelbild. Der Gegenstand und das Spiegelbild haben den gleichen Abstand von der Spiegelebene.Spiegelbild – Einführung, auf leifiphysik.de, abgerufen am 10. Juli 2025.
Das Spiegelbild in einem ebenen Spiegel gibt ein wahrheitsgetreues, unverzerrtes Abbild sowohl von Längen als auch von Winkeln. Der Spiegel vertauscht allerdings die ihm zugewandte mit der ihm abgewandten Seite. Dadurch wechselt die ‚Händigkeit‘. Wenn sich der Beobachter in die Lage seines Spiegelbildes versetzen möchte, so erscheint es ihm, als ob rechts und links vertauscht wären – alles erscheint im Wortsinne spiegelbildlich. Es liegt also nahe, die falsche Händigkeit als eine Vertauschung von rechts und links zu interpretieren, was dann zum scheinbaren Widerspruch (Spiegelparadoxon) führt, dass im Gegensatz dazu oben und unten nicht vertauscht wird. Um in diesem Bild zu bleiben, kann man formulieren, dass der Spiegel nicht links und rechts, sondern vorn und hinten vertauscht.
Fällt der Blick über zwei Spiegel auf das Objekt, erscheint es wieder mit richtiger Händigkeit. Dieses Phänomen machen sich Periskope und Spiegelreflexkameras zunutze. Mittels Spiegeln kann man nur durch Verwendung von einer geraden Anzahl Spiegeln im Lichtweg sich selbst so betrachten, wie man von anderen gesehen wird. Tripelspiegel liefern seitenverkehrte, auf dem Kopf stehende Bilder.
Wenn die Spiegelfläche nicht eben ist, ist das Spiegelbild verzeichnet. Bei konvexen Spiegeln (gewölbt wie eine Kugeloberfläche) erscheint das (virtuelle) Spiegelbild immer verkleinert.M. V. Berry: (PDF). In: Physics Education. Band 7, Heft 1, 1972, S. 1–6, doi:10.1088/0031-9120/7/1/301.Eef van Beveren, Frieder Kleefeld, George Rupp: Images in Christmas baubles. In: European Journal of Physics. Band 27, Heft 2, 19. Januar 2006, S. 337, doi:10.1088/0143-0807/27/2/016. Hingegen kann durch Hohlspiegel ein vergrößertes (reelles) Spiegelbild erzielt werden. Das Abbild entsteht in der entfernungs- und krümmungsabhängigen Fokusebene. Mit welligen Spiegeln können Zerrbilder erzeugt werden, wie man sie in Kuriositäten- oder Lachkabinetten findet.
Formen und Verwendung mini|300px|Vergleich zwischen Alltagsspiegel (links) und optischem Spiegel durch Aufsetzen einer Kugelschreiberspitze mini|Porroprismensystem in isometrischer Darstellung
Spiegel können nach ihrem Aufbau unterteilt werden. Zum einen gibt es Spiegel für alltägliche Zwecke, bei denen ein durchsichtiges Trägermaterial von hinten beschichtet wird. Heute ist eine mit Aluminium beschichtete Glasplatte am häufigsten zu finden, aber auch Silber mit einer Schutzschicht gegen Oxidation aus Kupfer wird eingesetzt. Die Metallschichten werden zusätzlich mit Lacken versiegelt. Früher verwendete man Quecksilber und Zinn. Ein Schutzlack war hier nicht notwendig, weil das Amalgam chemisch sehr stabil ist. Die Reinigung der Sichtseite von Staub, Wasserrändern und anderen Verschmutzungen, z. B. durch Berühren mit Fingern, ist gelegentlich erforderlich, jedoch verhältnismäßig unkritisch.
Im Gegensatz dazu ist der optische Spiegel ein Oberflächenspiegel: Die spiegelnde Fläche ist vorne auf einem Trägermaterial aufgebracht. Das hat den Vorteil, dass die Grenzflächen der Glasschicht, welche zweifach vom Strahl durchquert werden, entfallen und somit nicht in der Lage sind, Schatten- und Mehrfachbilder zu bewirken. Nachteilig ist die Anfälligkeit der offenen Oberfläche für Korrosion und ihre mechanische Empfindlichkeit bezüglich Zerkratzen, insbesondere zur Reinigung. Zur Beschichtung wird heutzutage typischerweise Aluminium aufgedampft, das wesentlich weniger korrodiert als Silber und außerdem einen vergleichsweise flachen Spektralverlauf des Reflexionsvermögens auf hohem Niveau aufweist. Teilweise wird als Korrosionsschutz noch eine Siliciumdioxidschicht aufgedampft.
Ein weiterer Vorteil von Oberflächenspiegeln ist, dass das Trägermaterial nicht transparent sein muss, so dass eine größere Palette von Trägermaterialien verwendet werden kann. Dadurch können weitere Eigenschaften, wie z. B. Bruchsicherheit oder Abführung von Verlustenergie, optimiert werden. Des Weiteren können Oberflächenspiegel auch aus dem vollen spiegelnden Material hergestellt werden. Hier wird nur die Oberfläche auf Spiegelglanz poliert, ohne eine weitere Beschichtung.
Eine andere Variante von optischen Spiegeln wird durch Prismenspiegel und Strahlteiler realisiert, bei denen das Licht durch eine plane Glasfläche in den eher großvolumigen Glaskörper fällt und dann an einer schräg zum Strahlverlauf orientierten Fläche in eine andere Richtung teilweise oder vollständig abgelenkt wird, um nach etwas Weg wieder aus dem Glaskörper auszutreten. Dabei wird evtl. die Totalreflexion genutzt, wodurch ein solcher Spiegel keine reflektierende Schicht benötigt, sondern das Grenzschichtverhalten des Materials nutzt, in dem sich das Licht bewegt. Auf der anderen Seite der Grenzschicht ist typischerweise Luft. Bei diesem Konzept kann z. B. Kondensation, also Feuchtigkeit auf der Grenzfläche, die Funktion vorübergehend beeinträchtigen. Die Ein- und Austrittsflächen dagegen sind nur bedingt kritisch.
Planspiegel
Die bekanntesten Spiegel sind die Garderoben- und Badezimmerspiegel im Haushalt. Für sie wird meistens Floatglas verwendet, weil es besonders planparallel ist. Optische Planspiegel dienen in Versuchsaufbauten und/oder optischen Bänken der Umleitung von Strahlengängen in andere Richtungen.
Planspiegel erzeugen von einem Objekt kein reelles Bild wie beispielsweise eine Sammellinse. Der Spiegel zeigt einen vor dem Spiegel stehenden Gegenstand so, als wenn er im gleichen Abstand hinter dem Spiegel stünde. Dadurch ist der Gegenstand für den Betrachter scheinbar weiter entfernt, so dass er wegen der Perspektive kleiner erscheint. Die eigentliche Abbildung erledigt hierbei aber nicht der Spiegel, sondern die Augenlinse des Betrachters, der Spiegel kehrt lediglich die Lichtstrahlverläufe um.
Konvexe Spiegel mini|Konvexer Verkehrsspiegel
Konvexspiegel stehen als Verkehrsspiegel im Straßenverkehr an unübersichtlichen Kreuzungen und Ausfahrten. Ihre zweiachsig-konvexe Form ermöglicht es, die Straße trotz der geringen Spiegelfläche gut zu überblicken. Ihre Wirkungsweise entspricht der einer konkaven Linse, bildet also das Licht von einem weiten Bild auf ein deutlich kleineres Sichtfeld ab.
Rück- und Seitenspiegel an modernen Fahrzeugen sind oft ab einem bestimmten Punkt einachsig-konvex gekrümmt, um den Blickwinkel zu vergrößern und so den toten Winkel zu verkleinern.
Konkave Spiegel Rasier- und Kosmetikspiegel sind konkave Hohlspiegel. Hier befindet sich der Betrachter innerhalb der Brennweite und sieht deshalb von sich selbst ein vergrößertes virtuelles Bild, ähnlich wie bei einer Lupe.
mini|hochkant|Lichtbündelung durch Parabolspiegel mini|hochkant|Lichtbündelung durch halb-zylindrischen Spiegel
Konkave Spiegel oder Hohlspiegel werden auch für Spiegelteleskope verwendet. Sie erzeugen von weit entfernten Objekten in ihrer Brennebene ein reelles Bild, ähnlich wie konvexe Linsen. Gegenüber Linsenteleskopen besteht aber der Vorteil, dass keinerlei chromatische Aberration auftritt. Zudem verformen sich zu große Linsen durch ihr Eigengewicht, so dass für Teleskope ab etwa 1 m Öffnung ausschließlich große oder unterteilte Spiegel verwendet werden – nur sie können ganzflächig gelagert, ausreichend dick und somit ausreichend steif sein. Die Formgenauigkeit eines Spiegels muss etwa viermal höher sein, als dies bei Linsenteleskopen der Fall ist (vgl. Brechungsgesetz, Reflexionsgesetz). Sehr große Spiegelteleskope besitzen außerdem rückseitige Stellelemente, um mögliche Verformungen und Abbildungsfehler zu kompensieren.
Die Abbildung von sphärischen Hohlspiegeln, das heißt von Spiegeln in der Form einer Kugelfläche, ist prinzipiell mit dem Abbildungsfehler der sphärischen Aberration behaftet, außer wenn ein Objekt auf sich selbst abgebildet wird. Sollen dagegen parallel eintreffende Strahlen von der gesamten Spiegeloberfläche in einem Punkt fokussiert werden, so muss prinzipiell ein Parabolspiegel verwendet werden. Um in Teleskopen trotzdem einen deutlich günstiger herzustellenden sphärischen Spiegel verwenden zu können, wählt man ein ausreichend langes Öffnungsverhältnis, so dass der Fehler durch sphärische Aberration kleiner als andere Fehler des Systems wird, oder man verwendet zusätzliche Korrekturlinsen. Bei Teleskopen im gehobenen Amateurbereich ist beispielsweise die Korrekturplatte nach Bernhard Schmidt (siehe Schmidt-Teleskop) häufig anzutreffen.
Zur Fokussierung einer Punktlichtquelle in einem zweiten Punkt muss die Spiegelfläche die Form eines Ellipsoids haben (Beispiel: Lichtquellen mit Höchstdruck-Quecksilberdampflampen für die Fotolithografie).
Parabolspiegel werden auch in solarthermischen Kraftwerken verwendet, um das Sonnenlicht auf den Dampferzeuger zu konzentrieren und so möglichst hohe Temperaturen zu erreichen. Auch Autoscheinwerfer enthalten Parabolspiegel. Bei Projektionsscheinwerfern (Auto, Bühne) erzeugt ein sphärischer Spiegel ein Abbild neben der Glühwendel. Das Licht der Wendel und des Abbildes werden mit einer davor befindlichen asphärischen Linse parallel gerichtet.
Sonstige Formen und Anwendungen mini|hochkant|Mehrfach-Laserstrahl mit Spiegel und Linse
Die Zauberkunst verwendet bei optischen Tricks auf der Bühne Spiegel, um Gegenstände scheinbar verschwinden zu lassen (Bild unten). Unterhaltsame Beispiele dazu: siehe Unsichtbarkeit.
Zerrspiegel sind verformte Spiegel. Durch gewellte Spiegelflächen entstehen vielfache Verzeichnungen, die den Betrachter zum Beispiel dicker, dünner oder verbogen darstellen. Die teilweise bizarren Effekte wurden früher in Wunderkammern und auf Jahrmärkten zur Belustigung der Betrachter eingesetzt, heute noch findet man solche Spiegel in Lachkabinetten. Konvexspiegel (Wölbspiegel) und Hohlspiegel wirken verkleinernd bzw. vergrößernd. Teilweise werden in Kleidergeschäften Zerrspiegel verwendet, welche das Abbild schlanker erscheinen lassen: „Der Spiegel lügt.“
Die medizinische Diagnostik nutzt zur SpiegelungVgl. Jörn Henning Wolf: Der Arzt und sein Spiegel. In: Christa Habrich, Frank Marguth, Jörn Henning Wolf (Hrsg.) unter Mitarbeit von Renate Wittern: Medizinische Diagnostik in Geschichte und Gegenwart. Festschrift für Heinz Goerke zum sechzigsten Geburtstag. München 1978 (= Neue Münchner Beiträge zur Geschichte der Medizin und Naturwissenschaften: Medizinhistorische Reihe. Band 7/8), ISBN 3-87239-046-5, S. 477–516. beispielsweise Endoskope (daher der Begriff Magenspiegelung) oder Augenspiegel sowie operative Eingriffe (etwa die Bauchspiegelung) zur Inspektion unzugänglicher Hohlräume.