Speil

Speil (fra latin speculum) er en blank flate, vanligvis av metall eller av glass med metallisk belegg på baksida, som er jevn og glatt nok til at en kan se et bilde (en refleksjon) av det som er foran speilet. Lysstrålene som treffer speilflaten, blir kastet tilbake (reflektert). 
I flate speil vil parallelle lysstråler skifte retning når de treffer speilflaten, men fortsette å være parallelle. Et speilbilde som blir dannet av et flatt speil, er et virtuelt bilde med samme størrelse som originalen. 
Det finnes også parabolske, konkave speil hvor parallelle lysstråler kastes tilbake slik at de krysser hverandre i speilets fokus. I konvekse speil blir parallelle lysstråler kastet tilbake og sprer seg med et skjæringspunkt som dannes (tilsynelatende) bak speilet.

Refleksjon

En lystråle kastes tilbake fra et speil i en vinkel som er lik med den vinkel slik det treffer speilet.  Vi sier at innfallsvinkel er lik utfallsvinkel. Det vil si at hvis lysstrålen skinner inn på speilet i en vinkel på 30 grader vil det også kastes tilbake fra det punktet hvor den traff i motsatt retning, men også i en 30 graders vinkel. Speil ser ut som om de bytter om på høyre og venstre, men de gjør egentlig ikke det i virkeligheten.
En hvit flate kan ikke fungere som et speil selv om flaten suger opp lyset ettersom det kaster det tilbake som diffust lys som ikke kan danne en refleksjon. De første speil som ble laget (hvis vi ser bort fra vannflater, jf. myten om Narcissos) besto av en plate av polert metall, ofte sølv hvis det var til personlig bruk, men av andre metaller hvis hensikten var å skape et intenst, tilbakekastende lys.

Konstruksjoner og typer

De eldste speilene bestod av bronseplater som var meget sterkt polert, eller bronseplater belagt med sølv. De var små håndspeil, gjerne med dekorerte håndtak, og var forbeholdt de rikeste i samfunnet. 
Moderne speil består av et tynt lag med aluminium (eller andre tilsvarende metaller), som er lagt på en glassplate. Også sølvbelegging kan brukes, for eksempelvis i Pilkington Optimirror™. De er ofte belagt på baksiden slik at den reflekterende overflaten ses gjennom glasset. Det gjør speilet holdbart, men det forringer billedkvaliteten i speilet på grunn av uvedkommende refleksjoner fra forsiden av glassplaten. Slike speil reflekterer ca. 80 % av det lys som det mottar. Speil som er belagt på forsiden og har bedre billedkvalitet blir lett skadet og ødelagt. De reflekterer 90-95 % av lys de mottar. 
Noen speil har både et glass foran og bak det reflekterende laget for å beskytte det mot korrosjon av det reflekterende laget av metall. I rom som er våte, som baderom, anbefales det å bruke slike speil. Disse speil kalles for dobbeltspeil eller våtromsspeil.

Speil i vitenskapen

Til vitenskapelig, optisk arbeid benyttes ofte dielektriske speil som består av et grunnlag som kan være av glass eller andre materialer, og som har ett eller flere lag av dielektrisk materiale på slik at de danner et optisk antireflekslag. Ved å velge type og tykkelse på de dielektriske lagene kan man styre spekteret av bølgelengder og mengden av lys som speilet skal reflektere. De beste speil av denne typen kan reflektere mer enn 99,999% av det lys (i et snevert spektrum av bølgelengder) som treffer speilet.

Enveisspeil

Et enveisspeil kaster bare tilbake bortimot halvparten av det lys som treffer speilet og lar den andre halvparten passere igjennom. Enveisspeil er en glassplate som er belagt med et tynt lag metallmolekyler at de kun dekker halvparten av overflaten. Disse speilene kan bare brukes mellom et mørkt og et godt opplyst rom. Fra den mørke siden ser det ut som et gjennomsiktig vindu og fra den lyse siden ser det ut som et speil. Slike speil brukes for eksempel når man vil studere mistenkte personer uten selv å bli iakttatt. Samme type speil kalles et halvt belagt speil når det brukes i et optisk instrument ved at det skal dele en lysstråle, slik at halvdelen passerer igjennom mens den andre halvdelen kastes tilbake.

Speil i kunsten

Speil har hatt en stor betydning for både billedkunst og litteratur. Speil gjør det mulig for kunstneren å se seg selv slik han eller hun blir sett av omverden. Speilets forurolige evne til å fordoble eller mangedoble verden har vært undersøkt og beskrevet mange ganger, men neppe mer inngående enn hos Jorge Luis Borges.
Speil som brettes tre ganger og dermed gir tre speilflater (fullveggspeil med stang) har også hatt betydning for kvinners selvhevdelse og skjønnhet. Når renessansekunsten avbildet kvinner som speilet seg ble bildets innhold beskrevet som forfengelighet.
Billedkunst har benyttet speil som hjelpemiddel ved å reflektere et innhold på en vegg eller et lerret og dermed lettere kunne tegne det av.