İçbucaqlı güzgünün tərifi
Gündəlik həyatda istifadə edilən güzgü növlərindən biri də içbükey güzgüdür. İizik güzgü, güzgü səthinin işığı geriyə əks etdirdiyi əyri formalı güzgüdür.
İçbucaqlı güzgünün istifadəsi
Üz dərinizi daha aydın və ətraflı şəkildə müşahidə etmək istəyirsinizsə, üzünüzü içbükey güzgünün səthinə bağlayın.
Üzünüzün təsviri daha böyük görünməsi və üz dərisinin məsamələrinin aydın görünməsi üçün işığı əks etdirir. Güzgü təsviri böyütdüyü üçün üzünüzün təsviri üzünüzdən daha böyük görünür, bu da üzünüzün içbükey güzgüdən məsafəsi güzgünün fokus uzunluğundan kiçik olduqda baş verir. Təsvirləri böyüdə bildiyindən, içbükey güzgülər adətən qadınlar tərəfindən geyinmək və kişilər tərəfindən təraş zamanı istifadə olunur.
Güzgülər həmçinin fənərlərdə və avtomobil faralarında da istifadə olunur. Fənərdə, avtomobil faralarında və ya digər proyektorlarda güzgüdən istifadə işığa paralel olaraq bütün işıqların düz irəli hərəkət edə bilməsi üçündür. Fənərin şüşə ön qapağını açıb içbükey güzgünü buraxsanız, yaranan fənər bütün istiqamətlərdə geniş olacaq və uzaqdakı əşyaları və ya yol səthlərini işıqlandıra bilməyəcək.
Güzgülər fənərlərdə və ya digər işıqlandırma işığında istifadə edilməklə yanaşı, günəş elektrik stansiyalarında da istifadə olunur. Günəş elektrik stansiyasında içbükey güzgü günəş işığını toplayır və bütün işıq güzgünün fokus nöqtəsinə yönəldilir, burada fokus nöqtəsində içbükey güzgü bir qaba yerləşdirilir. Günəş işığı qabda suyu buxarlandırmaq üçün istifadə olunur, burada buxar elektrik enerjisi istehsal edən turbinləri hərəkətə gətirmək üçün istifadə olunur.
İçbucaqlı güzgünün mərkəz nöqtəsi
Əgər işığı əks etdirən çökük güzgünün səthi günəş kimi çox uzaq bir cisimə məruz qalarsa, günəşin yaydığı işıq şüası, aşağıdakı şəkildə göstərildiyi kimi, çökük güzgünün əsas oxuna paralel olacaq. Əsas ox, çökük güzgünün səthinin mərkəzinə perpendikulyar olan xəyali düz xəttdir. Aşağıdakı şəkildə əsas ox xətləri bütün əks olunmuş işıq şüalarının kəsişmə nöqtəsi ilə üst-üstə düşür.
İşıq şüası içbükey güzgünün səthinə dəydikdə, hər bir işıq şüası işığın əks olunma qanununa tabe olur. Düşən işıq şüaları ilə əks olunmuş işıq şüaları arasında güzgü səthinə perpendikulyar olan və işıq şüasının keçdiyi normal bir xətt var, lakin normal xətt göstərilmir.
Düşən işıq şüaları ilə normal xətt arasındakı bucaq, əks olunmuş işıq şüaları ilə normal xətt arasındakı bucaqla eynidir. Bütün normal xətlərin eyni istiqamətdə olması üçün düz səthə malik müstəvi güzgüdən fərqli olaraq, çökük güzgünün normal xətti tək istiqamətli deyil, çünki çökük güzgü səthi əyri və düz deyil. Bütün əks olunmuş şüalar əsas oxa uyğun gələn və fokus nöqtəsi (F) adlanan bir nöqtədə kəsişir. Başqa sözlə, fokus nöqtəsi, günəş və ulduzlar kimi çökük güzgünün səthindən çox uzaqda olan bir cismin görüntü nöqtəsidir.
İşığın əks olunma qanununa əsasən, əvvəlki təsvirdən fərqli olaraq, işıq şüasının və ya işıq şüasının istiqaməti tərsinə çevrilə bilər. İşıq mənbəyinin içbükey güzgünün fokus nöqtəsində olduğu fərz edilərsə, obyektin yaydığı işıq şüası içbükey güzgünün səthi tərəfindən əks olunur. Əks olunan işıq şüasının istiqaməti içbükey güzgünün əsas oxuna paraleldir. Bu, fənərlərdə, avtomobil faralarında və ya digər projektorlarda içbükey güzgülərin istifadəsinin, günəş elektrik stansiyalarında içbükey güzgülərin istifadəsinin əsas prinsipidir.
Yuxarıdakı izahata əsasən, belə bir nəticəyə gəlmək olar ki, əgər içbükey güzgünün fokus nöqtəsində bir işıq mənbəyi varsa,
Cismin yaydığı işıq şüası, əks olunmuş işıq şüası, çökük güzgünün səthi ilə əks olunur, burada əks olunmuş işıq şüası çökük güzgünün əsas oxuna paraleldir. Əksinə, əgər cisim böyük məsafədədirsə, cismin təsviri çökük güzgünün fokus nöqtəsindədir. Çox uzaq bir cismin fokus nöqtəsində təsviri varsa, cismin güzgü səthindən məsafəsi sonlu və ya yaxındırsa, cismin təsviri haradadır? Bunu anlamaq üçün, zəhmət olmasa, çökük güzgü tərəfindən təsvirin əmələ gəlməsi mövzusunu araşdırın.
İçbucaqlı güzgünün fokus uzunluğu
Fokus məsafəsi (f) fokus nöqtəsi (F) ilə içbükey güzgü səthi arasındakı məsafədir. Aşağıda düşən işıq şüaları və əks olunan işıq şüaları istifadə edərək içbükey güzgünün fokus məsafəsinin necə təyin olunacağı izah olunur.
C nöqtəsi içbükey güzgü əyriliyinin mərkəzidir. İçbükey güzgüün fokus məsafəsi f (fokus məsafəsi = f = FQ), içbükey güzgüün əyriliyinin radiusu isə r (əyrilik radiusu = r = CQ = CP)-dir.
Düşən işıq şüaları P üzərindəki çökük güzgüyə dəyir, sonra isə F fokus nöqtəsinə doğru əks olunur. CP kəsik xətti normal xəttdir. Daxil olan işıq şüaları və əks olunmuş işıq şüaları işığın əks olunma qanununu yerinə yetirir, burada düşmə bucağı (θ) əks olunma bucağına (θ) bərabərdir və bu bucaq PCQ (θ) üçbucağının bucağına bərabərdir. PCQ-nin üçbucaq bucağı CPF üçbucağının bucağı ilə eynidir. Buna görə də, PFC üçbucağı bərabərtərəfli üçbucaqdır. PFC üçbucağı bərabərtərəfli üçbucaq olduğundan, PF-nin uzunluğu CF-nin uzunluğuna bərabərdir. Güzgü eni güzgü əyriliyinin radiusundan kiçik olduqda, PF-nin uzunluğu FQ-nin uzunluğuna bərabər hesab olunur. CF = PF və PF = FQ olduğundan, CQ = 2 CF = 2 FQ olur. CQ = r = çökük güzgü əyriliyinin radiusu və FQ = f = çökük güzgüün fokus uzunluğu. Beləliklə, belə bir nəticəyə gəlmək olar ki, çökük güzgünün əyrilik radiusu (r) = 2 x çökük güzgünün fokus məsafəsinə (f) bərabərdir. Riyazi olaraq:
r = 2f və ya f = r / 2
İçbucaqlı güzgü ilə təsvirin əmələ gəlməsi
Müstəvi güzgülər yalnız virtual görüntünü, çökük güzgülər isə real və virtual görüntünü yarada bilər. Obyektin görüntüsü, obyektin çökük güzgü səthindən məsafəsindən asılı olaraq real və ya virtualdır.
və bu , içbükey güzgü tərəfindən təsvirin əmələ gəlməsi mövzusunda ətraflı izah edilmişdir.
Həqiqi görüntü
Əks olunmuş işıq şüası təsvirin yerləşdiyi nöqtəni keçərsə, təsvir real sayılır. Ekran real təsvirin olduğu yerə yerləşdirilərsə, ekranda işıq şüası görünəcək və bu işıq şüası obyekt formasına malikdir. Çubuq güzgülərin yaratdığı real təsvirlərin mövcudluğu, çökük güzgülərin astronomik teleskoplarda istifadə edilməsinin səbəbidir. Linzaya gəldikdə, bilirsiniz ki, optik teleskopda linzanın istifadəsinin səbəbi linzanın real təsvir yaratmaq qabiliyyətidir.
Virtual görüntü
Əks olunmuş işıq şüası təsvirin yerləşdiyi nöqtədən keçmədikdə, təsvir virtual sayılır. Ekran virtual təsvirin olduğu yerə yerləşdirilərsə, ekranda görünən işıq şüası yoxdur. Virtual təsvir mövcud deyil, lakin insan gözü düz yolda hərəkət edən işıq şüasını görür və beləliklə, işıq təsvirin yerləşdiyi nöqtədən düz hərəkət edirmiş kimi görünür.
