Определение на вдлъбнато огледало
Един вид огледало, използвано в ежедневието, е вдлъбнатото огледало. Вдлъбнатото огледало е извито огледало, при което отразяващата повърхност се извива назад. За да ви помогнем да разберете, разгледайте изображението на вдлъбнато огледало отстрани.
Използвайте
Ако искате да наблюдавате кожата на лицето си по-ясно и детайлно, дръжте лицето си близо до отразяващата повърхност на вдлъбнато огледало, докато отражението ви изглежда по-голямо и порите ви се видят ясно. Отражението ви изглежда по-голямо от лицето ви, защото огледалото го увеличава, което се случва, когато лицето ви е по-малко от фокусното разстояние на огледалото. Моля, изучете темата за отраженията във вдлъбнатите огледала, за да разберете по-добре това. Тъй като увеличават отражението, огледалата често се използват от жените за грижа за кожата, а от мъжете за бръснене.
Вдлъбнатите огледала се използват също във фенерчета и автомобилни фарове. Целта на огледалата във фенерчета, автомобилни фарове или други прожектори е да успоредно насочват светлината, така че цялата светлина да се движи право напред. Ако отворите предното стъкло на фенерче и извадите огледалото, получената светлина се разпръсква във всички посоки и не може да осветява обекти или пътни повърхности от разстояние. Принципът на работа на огледалата във фенерчета или автомобилни фарове е обяснен по-късно в дискусията за фокусната точка на огледалата. Освен че се използват във фенерчета или други прожектори, огледалата се използват и в слънчеви електроцентрали. В слънчевите електроцентрали огледалата събират слънчева светлина и насочват цялата светлина към фокусната точка на огледалото, където е поставен съд. Слънчевата светлина се използва за изпаряване на водата в съда, където парата се използва за задвижване на турбина за генериране на електричество.
Фокусна точка
Ако повърхността на огледало, което отразява светлината, е насочена към много отдалечен обект, например слънцето, тогава светлинният лъч, излъчван от слънцето, ще бъде успореден на обекта. главна ос огледало, както е показано на изображението по-долу. Главната ос е въображаема линия, перпендикулярна на центъра на огледалната повърхност. На изображението по-долу линията на главната ос съвпада с пресечната точка на всички отразени светлинни лъчи.
Когато удари огледална повърхност, всеки светлинен лъч или лъч светлина се подчинява закон за отражение на светлинатаМежду падащия лъч и отразения лъч има нормална линия, перпендикулярна на огледалната повърхност, през която преминава светлинният лъч, но нормалната линия не е начертана. Ъгълът между падащия лъч и нормалата е същият като ъгъла между отразения лъч и нормалата. За разлика от плоското огледало, което има плоска повърхност, така че всички нормални линии са в една и съща посока, във вдлъбнато огледало нормалните линии не са в една и съща посока, защото огледалната повърхност е извита, а не плоска. Всички отразени лъчи се пресичат в една точка, която съвпада с главната ос, наречена фокусна точка (F). С други думи, фокусната точка е точката на изображение на обект, който е много далеч от огледалната повърхност, например слънцето и звездите.
Въз основа на закон за отражение на светлината, посоката на светлинния лъч или светлинните лъчи може да бъде обърната, противно на предишното изображение. Ако се приеме, че източник на светлина е във фокусната точка на огледалото, тогава светлинният лъч, излъчван от обекта, попада върху повърхността на огледалото и се отразява от повърхността на огледалото. Посоката на отразения светлинен лъч е успоредна на главната ос на вдлъбнатото огледало. Това е основният принцип зад използването на огледала във фенерчета, автомобилни фарове или други прожектори, използването на огледала в слънчеви електроцентрали
Въз основа на горното обяснение може да се заключи, че ако има източник на светлина, разположен във фокусната точка на огледалото, светлинният лъч, излъчван от обекта, се отразява от огледалото, където отразеният светлинен лъч е успореден на главната ос на огледалото. Обратно, ако обектът е на много голямо разстояние, изображението на обекта е във фокусната точка на вдлъбнатото огледало. Ако обект на много голямо разстояние има изображение във фокусната точка, къде е изображението на обекта, ако разстоянието на обекта от повърхността на огледалото е крайно или близко? За да разберете това, моля, изучете темата за изображението на вдлъбнатото огледало и за да ускорите разбирането на темата, първо изучете специалните лъчи на вдлъбнатото огледало и формулата на вдлъбнатото огледало.
Фокусно разстояние
Фокусното разстояние (f) е разстоянието между фокалната точка (F) и повърхността на вдлъбнато огледало. Следното обяснява как да се определи фокусното разстояние на вдлъбнато огледало, използвайки падащ лъч и отразен лъч.
Точка C е централната точка на кривината на вдлъбнатото огледало. Фокусното разстояние на вдлъбнатото огледало е f (фокусно разстояние = f = FQ), а радиусът на кривината на вдлъбнатото огледало е r (радиус на кривината = r = CQ = CP).
Падащият лъч попада върху вдлъбнатото огледало в точка P и се отразява към фокалната точка F. Пунктираната линия CP е нормалната линия. Падащият лъч и отразеният лъч се подчиняват на закона за отражение на светлината, където ъгълът на падане (θ) е равен на ъгъла на отражение (θ) и този ъгъл е равен на ъгъла на триъгълник PCQ (θ). Ъгълът на триъгълник PCQ е равен на ъгъла на триъгълник CPF, следователно триъгълник PFC е равностранен триъгълник. Тъй като триъгълник PFC е равностранен триъгълник, тогава дължината на PF е равна на дължината на CF. Като се приеме, че ширината на огледалото е по-малка от радиуса на кривината на огледалото, следователно дължината на PF се счита за равна на дължината на FQ. Тъй като CF = PF и PF = FQ, тогава CQ = 2CF = 2FQ. CQ = r = радиус на кривината на вдлъбнатото огледало и FQ = f = фокусно разстояние на вдлъбнатото огледало. Следователно може да се заключи, че радиусът на кривината на вдлъбнатото огледало (r) = 2 x фокусното разстояние (f) на вдлъбнатото огледало. Математически:
r = 2f или f = r/2
Сянка
Плоското огледало може да формира само виртуален образ, докато вдлъбнатото огледало може да формира както реални, така и виртуални образи. Дали образът на даден обект е реален или виртуален зависи от разстоянието на обекта от повърхността на вдлъбнатото огледало и това е обяснено подробно в темата. вдлъбнат огледален образ.
Истинска сянка
Едно изображение е реално, ако отразеният светлинен лъч или лъчи преминават през точката, където се намира изображението. Ако екранът се постави на място, където се очаква реално изображение, на екрана ще се появи светлинен лъч, който ще има формата на обекта. Съществуването на реално изображение, образувано от вдлъбнато огледало, е причината, поради която вдлъбнатите огледала се използват в астрономическите телескопи. В темата за оптичните лещи ще научите, че способността на лещата да формира реално изображение е в основата на използването ѝ в оптичните телескопи.
Сянката на Мая
Едно изображение е виртуално, ако отразеният светлинен лъч или лъчи не преминават през точката, където се намира изображението. Ако екранът е поставен на място, където се очаква виртуално изображение, на екрана няма да се вижда светлинен лъч. Виртуалното/привидното/фалшиво изображение всъщност не съществува, но човешкото око го вижда. светлинен лъч движейки се по права линия, така че да изглежда сякаш светлината се движи праволинейно от точката, където се намира сянката.
