Definició de mirall còncau
Un tipus de mirall que s'utilitza a la vida quotidiana és un mirall còncau. Mirall còncau és un mirall corbat, on la superfície del mirall que reflecteix la llum es corba cap enrere. Per facilitar-ne la comprensió, observeu la imatge d'un mirall còncau al lateral.
Ús
Si voleu observar la pell de la cara amb més claredat i detall, acosteu la cara a la superfície reflectant d'un mirall còncau fins que el reflex sembli més gran i els porus es puguin veure clarament. El reflex sembla més gran que la cara perquè el mirall amplia la imatge, cosa que passa quan la distància entre la cara i el mirall és més petita que la distància focal del mirall. Si us plau, estudieu el tema. imatge de mirall còncava Per entendre-ho millor, les dones sovint utilitzen els miralls per arreglar-se i els homes per afaitar-se perquè amplifiquen les imatges.
Els miralls còncaus també s'utilitzen en llanternes i fars de cotxe. La finalitat dels miralls en llanternes, fars de cotxe o altres focus és paral·lelitzar la llum perquè tota la llum viatgi recte cap endavant. Si obriu el vidre frontal d'una llanterna i traieu el mirall, la llum resultant es propaga en totes direccions i no pot il·luminar objectes o superfícies de carretera a distància. El principi de funcionament dels miralls en llanternes o fars de cotxe s'explica més endavant a la discussió sobre el punt focal dels miralls. A més de ser utilitzats en llanternes o altres focus, els miralls també s'utilitzen en centrals d'energia solar. A les centrals d'energia solar, els miralls recullen la llum solar i dirigeixen tota la llum cap al punt focal del mirall, on es col·loca un recipient. La llum solar s'utilitza per evaporar l'aigua del recipient, on el vapor s'utilitza per impulsar una turbina per generar electricitat.
Punt focal
Si la superfície d'un mirall que reflecteix la llum està orientada cap a un objecte molt distant, per exemple el sol, el feix de llum emès pel sol serà paral·lel a l'objecte. eix principal mirall, com es mostra a la imatge següent. L'eix principal és una línia imaginària perpendicular al centre de la superfície del mirall. A la imatge següent, la línia de l'eix principal coincideix amb el punt d'intersecció de tots els raigs de llum reflectits.
Quan incideix sobre la superfície d'un mirall, cada feix o raig de llum obeeix llei de la reflexió de la llumEntre el raig incident i el raig reflectit hi ha una línia normal que és perpendicular a la superfície del mirall a través de la qual passa el raig de llum, però la línia normal no es dibuixa. L'angle entre el raig incident i la normal és el mateix que l'angle entre el raig reflectit i la normal. A diferència d'un mirall pla que té una superfície plana de manera que totes les línies normals estan en la mateixa direcció, en un mirall còncau les línies normals no estan en la mateixa direcció perquè la superfície del mirall és corba i no plana. Tots els raigs reflectits s'intersequen en un punt que coincideix amb l'eix principal que s'anomena punt focal (F). En altres paraules, el punt focal és el punt d'imatge d'un objecte que està molt lluny de la superfície del mirall, per exemple el sol i les estrelles.
Basat en llei de la reflexió de la llum, la direcció del feix de llum o dels raigs de llum es pot invertir, al contrari de la imatge anterior. Si se suposa que una font de llum es troba al punt focal del mirall, el feix de llum emès per l'objecte incideix en la superfície del mirall i es reflecteix per la superfície del mirall. La direcció del feix de llum reflectit és paral·lela a l'eix principal del mirall còncau. Aquest és el principi bàsic de l'ús de miralls en llanternes, fars de cotxe o altres focus, l'ús de miralls en centrals d'energia solar
Basant-nos en l'explicació anterior, es pot concloure que si hi ha una font de llum situada al punt focal del mirall, el feix de llum emès per l'objecte es reflecteix al mirall, on el feix de llum reflectit és paral·lel a l'eix principal del mirall. Per contra, si l'objecte es troba a una distància molt llunyana, la imatge de l'objecte es troba al punt focal del mirall còncau. Si un objecte que està molt lluny té una imatge al punt focal, on és la imatge de l'objecte si la distància de l'objecte a la superfície del mirall és finita o propera? Per entendre això, estudieu el tema. imatge de mirall còncava i per accelerar la comprensió del tema, estudieu-lo primer raigs especials de miralls còncaus Dan fórmula del mirall còncau.
Distància focal
La distància focal (f) és la distància entre el punt focal (F) i la superfície d'un mirall còncau. A continuació s'explica com determinar la distància focal d'un mirall còncau utilitzant un raig incident i un raig reflectit.
El punt C és el punt central de curvatura del mirall còncau. La distància focal del mirall còncau és f (distancia focal = f = FQ) i el radi de curvatura del mirall còncau és r (radi de curvatura = r = CQ = CP).
El raig incident incideix sobre el mirall còncau a P i es reflecteix cap al punt focal F. La línia puntejada CP és la línia normal. El raig incident i el raig reflectit obeeixen la llei de reflexió de la llum, on l'angle d'incidència (θ) és igual a l'angle de reflexió (θ) i aquest angle és igual a l'angle del triangle PCQ (θ). L'angle del triangle PCQ és igual a l'angle del triangle CPF, per tant, el triangle PFC és un triangle equilàter. Com que el triangle PFC és un triangle equilàter, la longitud de PF és igual a la longitud de CF. Si suposem que l'amplada del mirall és més petita que el radi de curvatura del mirall, la longitud de PF es considera igual a la longitud de FQ. Com que CF = PF i PF = FQ, CQ = 2 CF = 2 FQ. CQ = r = radi de curvatura del mirall còncau i FQ = f = distància focal del mirall còncau. Per tant, es pot concloure que el radi de curvatura del mirall còncau (r) = 2 x distància focal (f) del mirall còncau. Matemàticament:
r = 2 f o f = r / 2
Ombra
Un mirall pla només pot formar una imatge virtual, mentre que un mirall còncau pot formar imatges reals i virtuals. Que la imatge d'un objecte sigui real o virtual depèn de la distància de l'objecte a la superfície del mirall còncau, i això s'ha explicat detalladament al tema imatge de mirall còncava.
Ombra Real
Una imatge és real si el feix de llum reflectit o els raigs de llum reflectits passen pel punt on es troba la imatge. Si es col·loca una pantalla en una posició on s'espera una imatge real, apareixerà un feix de llum a la pantalla i aquest feix de llum tindrà la forma de l'objecte. L'existència d'una imatge real formada per un mirall còncau és la raó per la qual s'utilitzen miralls còncaus en els telescopis astronòmics. En el tema de les lents òptiques, aprendràs que la capacitat d'una lent per formar una imatge real és el rerefons del seu ús en els telescopis òptics.
L'ombra de la Maia
Una imatge és virtual si el feix de llum reflectit o els raigs de llum reflectits no passen pel punt on es troba la imatge. Si una pantalla es col·loca en una posició on s'espera una imatge virtual, no hi serà visible cap feix de llum. Una imatge virtual/aparent/falsa no existeix realment, però l'ull humà la veu. feix de llum movent-se en una trajectòria recta de manera que sembli que la llum es mou en línia recta des del punt on es troba l'ombra.
