Definicija konkavnog ogledala
Jedna vrsta ogledala koja se koristi u svakodnevnom životu je konkavno ogledalo. Konkavno ogledalo je zakrivljeno ogledalo, gdje se reflektirajuća površina zakrivljuje unatrag. Da biste bolje razumjeli, pogledajte sliku konkavnog ogledala sa strane.
Koristi
Ako želite jasnije i detaljnije posmatrati kožu lica, držite lice blizu reflektirajuće površine konkavnog ogledala dok se vaš odraz ne učini većim i dok se vaše pore ne vide jasno. Vaš odraz izgleda veći od vašeg lica jer ga ogledalo uvećava, što se dešava kada je vaše lice manje od žižne daljine ogledala. Molimo vas da proučite temu refleksija u konkavnom ogledalu kako biste bolje razumjeli ovo. Budući da uvećavaju odraz, ogledala žene obično koriste za njegu, a muškarci za brijanje.
Konkavna ogledala se također koriste u baterijskim lampama i farovima automobila. Svrha ogledala u baterijskim lampama, farovima automobila ili drugim reflektorima je paralelizacija svjetlosti tako da sva svjetlost putuje pravo naprijed. Ako otvorite prednje staklo baterijske lampe i uklonite ogledalo, rezultirajuća svjetlost se širi u svim smjerovima i ne može osvijetliti objekte ili površine ceste na daljinu. Princip rada ogledala u baterijskim lampama ili farovima automobila objašnjen je kasnije u raspravi o žarišnoj tački ogledala. Osim što se koriste u baterijskim lampama ili drugim reflektorima, ogledala se koriste i u solarnim elektranama. U solarnim elektranama ogledala sakupljaju sunčevu svjetlost i usmjeravaju svu svjetlost prema žarišnoj tački ogledala, gdje se postavlja posuda. Sunčeva svjetlost se koristi za isparavanje vode u posudi, gdje se para koristi za pokretanje turbine za proizvodnju električne energije.
Fokusna tačka
Ako je površina ogledala koje reflektuje svjetlost okrenuta prema vrlo udaljenom objektu, na primjer Suncu, tada će svjetlosni snop koji Sunce emituje biti paralelan objektu. glavna osa ogledalo, kao što je prikazano na slici ispod. Glavna osa je zamišljena linija okomita na središte površine ogledala. Na slici ispod, linija glavne ose se poklapa sa tačkom presjeka svih reflektovanih svjetlosnih zraka.
Prilikom udara u površinu ogledala, svaki svjetlosni snop ili zrak svjetlosti se pokorava zakon refleksije svjetlostiIzmeđu upadnog i reflektiranog zraka nalazi se normalna linija koja je okomita na površinu ogledala kroz koju prolazi svjetlosni zrak, ali normala nije povučena. Ugao između upadnog zraka i normale jednak je uglu između reflektiranog zraka i normale. Za razliku od ravnog ogledala koje ima ravnu površinu tako da su sve normale u istom smjeru, kod konkavnog ogledala normale nisu u istom smjeru jer je površina ogledala zakrivljena, a ne ravna. Sve reflektirane zrake se sijeku u jednoj tački koja se poklapa s glavnom osom koja se naziva žarišna tačka (F). Drugim riječima, žarišna tačka je tačka slike objekta koji je vrlo udaljen od površine ogledala, na primjer sunca i zvijezda.
Na osnovu zakon refleksije svjetlosti, smjer svjetlosnog snopa ili svjetlosnih zraka može se obrnuti, suprotno prethodnoj slici. Ako se pretpostavi da se izvor svjetlosti nalazi u žarištu ogledala, tada svjetlosni snop koji emituje objekt udara u površinu ogledala i reflektira se od površine ogledala. Smjer reflektiranog svjetlosnog snopa paralelan je glavnoj osi konkavnog ogledala. Ovo je osnovni princip upotrebe ogledala u baterijskim lampama, farovima automobila ili drugim reflektorima, upotreba ogledala u solarnim elektranama
Na osnovu gore navedenog objašnjenja, može se zaključiti da ako postoji izvor svjetlosti smješten u žarištu ogledala, svjetlosni snop koji emituje objekt se reflektira od ogledala gdje je reflektirani svjetlosni snop paralelan glavnoj osi ogledala. Obrnuto, ako je objekt na vrlo velikoj udaljenosti, slika objekta se nalazi u žarištu konkavnog ogledala. Ako objekt na vrlo velikoj udaljenosti ima sliku u žarištu, gdje je slika objekta ako je udaljenost objekta od površine ogledala konačna ili bliska? Da biste ovo razumjeli, proučite temu slike konkavnog ogledala , a da biste ubrzali razumijevanje teme, prvo proučite posebne zrake konkavnog ogledala i formulu konkavnog ogledala.
Žižna daljina
Žižna daljina (f) je udaljenost između žarišne tačke (F) i površine konkavnog ogledala. U nastavku je objašnjeno kako odrediti žižnu daljinu konkavnog ogledala pomoću upadnog i reflektiranog zraka.
Tačka C je središnja tačka zakrivljenosti konkavnog ogledala. Žižna daljina konkavnog ogledala je f (žižna daljina = f = FQ), a poluprečnik zakrivljenosti konkavnog ogledala je r (poluprečnik zakrivljenosti = r = CQ = CP).
Upadni zrak pada na konkavno ogledalo u tački P i reflektuje se prema žarišnoj tački F. Isprekidana linija CP je normala. Upadni zrak i reflektovani zrak poštuju zakon refleksije svjetlosti gdje je ugao upada (θ) jednak uglu refleksije (θ), a taj ugao je jednak uglu trougla PCQ (θ). Ugao trougla PCQ jednak je uglu trougla CPF, stoga je trougao PFC jednakostranični trougao. Pošto je trougao PFC jednakostranični trougao, onda je dužina PF jednaka dužini CF. Pod pretpostavkom da je širina ogledala manja od poluprečnika zakrivljenosti ogledala, smatra se da je dužina PF jednaka dužini FQ. Pošto je CF = PF i PF = FQ, onda je CQ = 2CF = 2FQ. CQ = r = poluprečnik zakrivljenosti konkavnog ogledala i FQ = f = žarišna daljina konkavnog ogledala. Dakle, može se zaključiti da je poluprečnik zakrivljenosti konkavnog ogledala (r) = 2 x žižna daljina (f) konkavnog ogledala. Matematički:
r = 2f ili f = r/2
Sjena
Ravno ogledalo može formirati samo virtualnu sliku, dok konkavno ogledalo može formirati i stvarne i virtualne slike. Da li je slika objekta stvarna ili virtualna zavisi od udaljenosti objekta od površine konkavnog ogledala, a to je detaljno objašnjeno u temi konkavna zrcalna slika.
Prava sjena
Slika je stvarna ako reflektirani svjetlosni snop ili reflektirani svjetlosni zraci prolaze kroz tačku u kojoj se slika nalazi. Ako se ekran postavi na mjesto gdje se očekuje stvarna slika, na ekranu će se pojaviti svjetlosni snop, a taj svjetlosni snop ima oblik objekta. Postojanje stvarne slike koju formira konkavno ogledalo razlog je zašto se konkavna ogledala koriste u astronomskim teleskopima. U temi optičkih sočiva naučit ćete da je sposobnost sočiva da formira stvarnu sliku osnova njegove upotrebe u optičkim teleskopima.
Majina sjena
Slika je virtualna ako reflektirani svjetlosni snop ili reflektirani svjetlosni zraci ne prolaze kroz tačku u kojoj se slika nalazi. Ako se ekran postavi na mjesto gdje se očekuje virtualna slika, na ekranu neće biti vidljiv svjetlosni snop. Virtualna/prividna/lažna slika zapravo ne postoji, ali je ljudsko oko vidi. svjetlosni snop krećući se pravolinijskim putem tako da izgleda kao da se svjetlost kreće pravolinijski od tačke u kojoj se nalazi sjena.
