Definizione di un specchiu concavu
Un tipu di specchiu adupratu in a vita di tutti i ghjorni hè un specchiu concavu. Un specchiu concavu hè un specchiu di forma curva, induve una superficia di specchiu riflette a luce curvendusi à l'indietro.
Usi di u specchiu concavu
Sè vo vulete osservà a vostra pelle faciale più chjaramente è in dettagliu, avvicinate a vostra faccia à a superficia di un specchiu concavu chì
riflette a luce in modu chì l'imagine di a vostra faccia pare più grande è i pori di a pelle di u visu possinu esse visti chjaramente. L'imagine di a vostra faccia pare più grande di a vostra faccia perchè u specchiu ingrandisce l'imagine, induve questu accade quandu a distanza di a vostra faccia da u specchiu concavu hè più chjuca di a lunghezza focale di u specchiu. Perchè pò ingrandisce l'imagine, i specchi concavi sò generalmente usati da e donne per vestissi è usati da l'omi quandu si rasanu.
I specchi sò ancu usati in torce è fari di vitture. L'usu di un specchiu nantu à una torcia, fari di vitture, o altri riflettori hè di mette in parallelu a luce in modu chì tutte e luci possinu spustassi dritte. Sè vo aprite u coperchiu frontale in vetru di a torcia è liberate u specchiu concavu, a torcia risultante serà larga in tutte e direzzione è ùn pò micca illuminà oggetti o superfici stradali à distanza.
Oltre à esse aduprati in torce elettriche o altri riflettori, i specchi sò ancu aduprati in e centrale solari. In una centrale solare, un specchiu concavu raccoglie a luce solare, è tutta a luce hè diretta versu u puntu focale di u specchiu, induve à u puntu focale u specchiu concavu hè piazzatu in un vasu. A luce solare hè aduprata per evaporà l'acqua in un vasu, induve u vapore hè adupratu per alimentà e turbine chì generanu energia elettrica.
U puntu focale di u specchiu concavu
Sè a superficia di un specchiu concavu chì riflette a luce hè esposta à un ughjettu assai luntanu cum'è u sole, allora u fasciu di luce emessu da u sole serà parallelu à l'asse principale di u specchiu concavu, cum'è mostratu in a figura sottu. L'asse principale hè una linea retta imaginaria perpendiculare à u centru di a superficia di u specchiu concavu. In a figura sottu, e linee di l'asse principale coincidenu cù u puntu di l'intersezione di tutti i raggi di luce riflessi.
Quandu tocca a superficia di u specchiu concavu, ogni fasciu di luce rispetta a lege di riflessione di a luce. Trà i raggi di luce incidenti è i raggi di luce riflessi, ci hè una linea nurmale perpendiculare à a superficia di u specchiu chì hè attraversata da u raghju di luce, ma a linea nurmale ùn hè micca mostrata.
L'angulu trà i raggi di luce incidenti è a linea nurmale hè u listessu chè l'angulu trà i raggi di luce riflessi è a linea nurmale. À u cuntrariu di un specchiu pianu chì hà una superficia piana in modu chì tutte e linee nurmali sò in a listessa direzzione, a linea nurmale di u specchiu concavu ùn hè micca unidirezionale perchè a superficia di u specchiu concavu hè curva è micca piana. Tutti i raggi riflessi si intersecanu in un puntu chì coincide cù l'asse principale, chjamatu puntu focale (F). In altre parolle, u puntu focale hè u puntu d'imagine di un ughjettu chì hè assai luntanu da a superficia di un specchiu concavu, cum'è u sole è e stelle.
Basatu annantu à a lege di a riflessione di a luce, a direzzione di u fasciu di luce o di u raghju di luce pò esse invertita, in cuntrastu cù l'imagine precedente. Sè si suppone chì una fonte di luce sia à u puntu focale di u specchiu concavu, u fasciu di luce emessu da l'ughjettu hè riflessu da a superficia di u specchiu concavu. A direzzione di u fasciu di luce riflessu hè parallela à l'asse principale di u specchiu concavu. Questu hè u principiu fundamentale daretu à l'usu di specchi concavi nantu à torce elettriche, fari di vitture, o altri riflettori, l'usu di specchi concavi in e centrale solari.
Basatu annantu à a spiegazione sopra, si pò cunclude chì s'ellu ci hè una fonte di luce situata à u puntu focale di u specchiu concavu,
U fasciu di luce emessu da l'ughjettu hè riflessu da a superficia di u specchiu concavu, induve u fasciu di luce riflessu hè parallelu à l'asse principale di u specchiu concavu. À u cuntrariu, se l'ughjettu hè à una grande distanza, l'imagine di l'ughjettu hè à u puntu focale di u specchiu concavu. Se un ughjettu assai luntanu hà una imagine à u puntu focale, induve hè l'imagine di l'ughjettu se a distanza di l'ughjettu da a superficia di u specchiu hè finita o vicina? Per capisce questu, per piacè studiate u tema di a furmazione di l'imagine da u specchiu concavu.
A lunghezza focale di u specchiu concavu
A lunghezza focale (f) hè a distanza trà u puntu focale (F) è a superficia di u specchiu concavu. Quì sottu hè spiegatu cumu determinà a lunghezza focale di un specchiu concavu aduprendu i raggi di luce incidente è i raggi di luce riflessa.
U puntu C hè u centru di a curvatura di u specchiu concavu. A lunghezza focale di u specchiu concavu hè f (lunghezza focale = f = FQ), è u raghju di a curvatura di u specchiu concavu hè r (raghju di curvatura = r = CQ = CP).
I raggi di luce incidenti colpiscenu u specchiu concavu nantu à P è dopu sò riflessi versu u puntu focale F. A linea tratteggiata CP hè a linea nurmale. I raggi di luce entranti è i raggi di luce riflessi rispettanu a lege di riflessione di a luce, induve l'angulu d'incidenza (θ) hè uguale à l'angulu di riflessione (θ) è questu angulu hè uguale à l'angulu di u triangulu PCQ (θ). L'angulu di u triangulu PCQ hè u listessu chè l'angulu di u triangulu CPF. Dunque, u triangulu PFC hè un triangulu equilateru. Siccome u triangulu PFC hè un triangulu equilateru, a lunghezza di u PF hè uguale à a lunghezza di u CF. Supponendu chì a larghezza di u specchiu sia più chjuca di u raghju di a curvatura di u specchiu, a lunghezza di u PF hè cunsiderata uguale à a lunghezza di u FQ. Siccome CF = PF è PF = FQ, allora CQ = 2 CF = 2 FQ. CQ = r = u raghju di a curvatura di u specchiu concavu è FQ = f = lunghezza focale di u specchiu concavu. Cusì, si pò cunclude chì u raghju di curvatura di u specchiu concavu (r) = 2 x a lunghezza focale (f) di u specchiu concavu. Matematicamente:
r = 2f o f = r / 2
Formazione di l'imagine da u specchiu concavu
I specchi piani ponu furmà solu l'imagine virtuale, mentre chì i specchi concavi ponu furmà l'imagine reale è l'imagine virtuale. L'imagine di un ughjettu hè reale o virtuale, secondu a distanza di l'ughjettu da a superficia di u specchiu concavu.
è questu hè statu spiegatu in dettagliu in u tema di a furmazione di l'imagine da u specchiu concavu.
Imagine vera
Un'imagine hè vera s'è u fasciu di luce riflessa attraversa u puntu induve si trova l'imagine. Sè un schermu hè piazzatu in una pusizione induve ci hè una imagine vera, apparirà un fasciu di luce nantu à u schermu, è questu fasciu di luce hà a forma di un ughjettu. L'esistenza d'imagine vere furmate da i specchi concavi hè a ragione per a quale i specchi concavi sò usati in i telescopi astronomichi. In quantu à a lente, sapete chì a capacità di una lente di creà una imagine vera hè a ragione di l'usu di a lente nantu à u telescopiu otticu.
Immagine virtuale
Un'imagine hè virtuale s'è u fasciu di luce riflessa ùn passa micca per u puntu induve si trova l'imagine. Sè un schermu hè piazzatu in una pusizione induve ci hè una imagine virtuale, ùn ci hè micca fasciu di luce visibile nantu à u schermu. L'imagine virtuale ùn esiste micca, ma l'ochju umanu vede un fasciu di luce chì si move in una traiettoria dritta in modu chì pare chì a luce si move direttamente da u puntu induve si trova l'imagine.
