Определение на изпъкнало огледало
Един вид огледало, използвано в ежедневието, е изпъкналото огледало. Изпъкналото огледало има извити форми, при които повърхността на огледалото, която отразява светлината, се извива напред.
Употреба на изпъкналото огледало
Ако някога сте виждали огледало за обратно виждане на мотоциклет или кола, разбира се, вече знаете за употребата на изпъкналите огледала в ежедневието. Огледалата се използват като огледала за обратно виждане, защото изображенията, образувани от изпъкналите огледала, са вертикални и са по-малки от обектите, така че имат по-широк обхват на видимост. В допълнение към по-малкия размер на изображението, всички изображения, образувани от изпъкналите огледала, са виртуални.
Фокусната точка на изпъкналото огледало
Ако повърхността на огледало, което отразява светлината, е изложена на много отдалечен обект, като например слънчеви лъчи, тогава лъчът светлина, излъчван от слънцето
ще бъде успоредна на главната ос на огледалото, както е показано на фигурата по-долу. Главната ос е въображаема линия, перпендикулярна на центъра на огледалната повърхност. На фигурата по-долу главната ос съвпада с фокалната точка (F) на огледалото.
Когато попадне върху повърхността на огледало, всеки светлинен лъч изпълнява закона за отражение на светлината, където ъгълът на падане е същият като ъгъла на отражение. Ако пунктираната линия е начертана от основата на отразената светлина, всички пунктирани линии се пресичат в една и съща точка и тази точка се нарича фокална точка (F) на огледалото.
Човешкото око вижда светлинния лъч, движещ се по права линия, и цялата отразена светлина, сякаш идваща от фокусната точка на огледало. Фокусната точка е точката на изображение на обект, която е много далеч от повърхността на огледалото, например слънцето и изображението са виртуални.
Фокусното разстояние на изпъкналото огледало
Фокусното разстояние (f) е разстоянието между фокалната точка (F) и повърхността на огледалото. Точка C е централната точка на кривината на огледалото. Фокусното разстояние на изпъкналото огледало е f (фокусно разстояние = f = FQ), а радиусът на кривината на изпъкналото огледало е r (радиус на кривината = r = CQ = CP).
Входящият лъч удря огледало върху P, след което се отразява от изпъкналото огледало, където отразената светлина сякаш идва от фокалната точка F. Пунктираната линия CP е нормална линия. Входящата светлина и отразената светлина изпълняват закона за отражение на светлината, където ъгълът на падане (θ) е равен на ъгъла на отражение (θ), а този ъгъл е равен на ъгъла на триъгълника PCQ (θ). Ъгълът на триъгълник PCQ е същият като ъгъла на триъгълник CPF, следователно триъгълникът PFC е равностранен триъгълник. Тъй като триъгълникът PFC е равностранен триъгълник, дължината на PF е равна на дължината на CF. Ако приемем, че ширината на огледалото е по-малка от радиуса на кривината на огледалото, 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 огледалото и FQ = f = фокусно разстояние на огледалото. Следователно, може да се заключи, че радиусът на кривината на изпъкналото огледало (r) = 2x фокусното разстояние (f) на изпъкналото огледало. Математически:
r = 2f или f = r / 2
Формиране на изображение от изпъкналото огледало
Вдлъбнатите огледала могат да образуват реални и виртуални изображения, докато изпъкналите огледала могат да образуват само виртуални изображения. Формирането на изображение на обект от изпъкналите огледала е обяснено подробно в темата за формиране на изображение от изпъкнало огледало.
Виртуално изображение
Когато изпъкнало огледало отразява светлината, идваща към изпъкналата повърхност на огледалото, посоката на отразената светлина
изглежда идва от фокусната точка на изпъкналото огледало и централната точка на кривината на изпъкналото огледало. Тъй като светлината не преминава зад изпъкнало огледало, образуваното изображение е виртуално изображение. Ако поставите екрана на място, където има виртуално изображение, на екрана няма изображение. Виртуалното изображение съществува, защото човешкото око вижда светлинните лъчи, движещи се праволинейно, и изглежда сякаш лъчите идват от точката, където се намира виртуалното изображение.
