Diffiniad drych ceugrwm
Un math o ddrych a ddefnyddir ym mywyd bob dydd yw drych ceugrwm. Drych siâp crwm yw drych ceugrwm, lle mae arwyneb drych yn adlewyrchu golau yn crwmio yn ôl.
Defnyddiau'r drych ceugrwm
Os ydych chi eisiau arsylwi croen eich wyneb yn gliriach ac yn fanylach, caewch eich wyneb i wyneb drych ceugrwm sydd
yn adlewyrchu golau fel bod delwedd eich wyneb yn edrych yn fwy a bod modd gweld mandyllau croen yr wyneb yn glir. Mae delwedd eich wyneb yn edrych yn fwy na'ch wyneb oherwydd bod y drych yn ehangu'r ddelwedd, lle mae hyn yn digwydd pan fydd pellter eich wyneb o'r drych ceugrwm yn llai na hyd ffocal y drych. Gan y gall ehangu delweddau, mae drychau ceugrwm fel arfer yn cael eu defnyddio gan fenywod i wisgo i fyny ac yn cael eu defnyddio gan ddynion wrth eillio.
Defnyddir y drychau hefyd mewn fflacholau a goleuadau ceir. Y defnydd o ddrych ar fflacholau, goleuadau ceir, neu oleuadau sbot eraill yw paralel y golau fel y gall yr holl oleuadau symud yn syth ymlaen. Os byddwch chi'n agor clawr blaen gwydr y fflacholau ac yn rhyddhau'r drych ceugrwm, bydd y fflacholau sy'n deillio o hyn yn llydan ym mhob cyfeiriad ac ni all oleuo gwrthrychau na arwynebau ffyrdd o bell.
Yn ogystal â chael eu defnyddio mewn fflacholeuadau neu sbotoleuadau eraill, defnyddir drychau hefyd mewn gorsafoedd pŵer solar. Mewn gorsaf pŵer solar, mae drych ceugrwm yn casglu golau haul, ac mae'r holl olau'n cael ei gyfeirio tuag at bwynt ffocal y drych, lle mae'r drych ceugrwm yn cael ei osod mewn llestr yn y pwynt ffocal. Defnyddir golau haul i anweddu dŵr mewn llestr, lle defnyddir stêm i yrru tyrbinau sy'n cynhyrchu ynni trydan.
Canolbwynt y drych ceugrwm
Os yw wyneb drych ceugrwm sy'n adlewyrchu golau yn agored i wrthrych pell iawn fel yr haul, yna bydd y trawst golau a allyrrir gan yr haul yn gyfochrog â phrif echel y drych ceugrwm, fel y dangosir yn y ffigur isod. Mae'r brif echel yn llinell syth ddychmygol sy'n berpendicwlar i ganol wyneb y drych ceugrwm. Yn y ffigur isod, mae llinellau'r prif echel yn cyd-daro â phwynt croestoriad yr holl belydrau golau adlewyrchol.
Pan fydd yn taro wyneb y drych ceugrwm, mae pob trawst o olau yn ufuddhau i gyfraith adlewyrchiad golau. Rhwng y pelydrau golau sy'n dod i mewn a'r pelydrau golau sy'n adlewyrchu, mae llinell normal sy'n berpendicwlar i wyneb y drych sy'n cael ei basio gan y pelydr golau, ond nid yw'r llinell normal yn cael ei dangos.
Mae'r ongl rhwng y pelydrau golau sy'n dod i mewn a'r llinell normal yr un fath â'r ongl rhwng y pelydrau golau adlewyrchol a'r llinell normal. Yn wahanol i ddrych plan sydd ag arwyneb gwastad fel bod pob llinell normal yn yr un cyfeiriad, nid yw llinell normal y drych ceugrwm yn unffordd oherwydd bod arwyneb y drych ceugrwm yn grwm ac nid yn wastad. Mae'r holl belydrau adlewyrchol yn croestorri mewn un pwynt sy'n cyd-daro â'r prif echelin, a elwir yn bwynt ffocal (F). Mewn geiriau eraill, y pwynt ffocal yw pwynt delwedd gwrthrych sydd ymhell iawn o arwyneb drych ceugrwm, fel yr haul a'r sêr.
Yn seiliedig ar gyfraith adlewyrchiad golau, gellir gwrthdroi cyfeiriad trawst y golau neu belydr y golau, yn groes i'r ddelwedd flaenorol. Os tybir bod ffynhonnell golau ym mhwynt ffocal y drych ceugrwm, mae'r trawst golau a allyrrir gan y gwrthrych yn cael ei adlewyrchu gan wyneb y drych ceugrwm. Mae cyfeiriad y trawst golau adlewyrchol yn gyfochrog â phrif echel y drych ceugrwm. Dyma'r egwyddor sylfaenol y tu ôl i ddefnyddio drychau ceugrwm ar oleuadau fflach, goleuadau ceir, neu oleuadau sbot eraill, y defnydd o ddrychau ceugrwm mewn gorsafoedd pŵer solar.
Yn seiliedig ar yr esboniad uchod, gellir dod i'r casgliad, os oes ffynhonnell golau wedi'i lleoli ym mhwynt ffocal y drych ceugrwm,
Mae trawst y golau a allyrrir gan y gwrthrych yn cael ei adlewyrchu gan wyneb y drych ceugrwm, lle mae'r trawst golau adlewyrchol yn gyfochrog â phrif echel y drych ceugrwm. I'r gwrthwyneb, os yw'r gwrthrych ymhell iawn, mae delwedd y gwrthrych ym mhwynt ffocal y drych ceugrwm. Os oes gan wrthrych pell iawn ddelwedd yn y pwynt ffocal, ble mae delwedd y gwrthrych os yw pellter y gwrthrych o wyneb y drych yn gyfyngedig neu'n agos? I ddeall hyn, astudiwch bwnc ffurfio delwedd gan y drych ceugrwm.
Hyd ffocal y drych ceugrwm
Hyd ffocal (f) yw'r pellter rhwng y pwynt ffocal (F) ac arwyneb y drych ceugrwm. Eglurir isod sut i bennu hyd ffocal drych ceugrwm gan ddefnyddio'r pelydrau golau digwyddiadol a'r pelydrau golau adlewyrchol.
Pwynt C yw canol crymedd y drych ceugrwm. Hyd ffocal y drych ceugrwm yw f (hyd ffocal = f = FQ), a radiws crymedd y drych ceugrwm yw r (radiws crymedd = r = CQ = CP).
Mae'r pelydrau golau sy'n taro'r drych ceugrwm ar P ac yna'n cael eu hadlewyrchu tuag at y pwynt ffocal F. Y llinell doredig CP yw'r llinell normal. Mae'r pelydrau golau sy'n dod i mewn a'r pelydrau golau sy'n cael eu hadlewyrchu yn cyflawni cyfraith adlewyrchiad golau, lle mae ongl y digwyddiad (θ) yn hafal i ongl yr adlewyrchiad (θ) ac mae'r ongl hon yn hafal i ongl y triongl PCQ (θ). Mae ongl triongl PCQ yr un fath ag ongl y triongl CPF. Felly, mae'r triongl PFC yn driongl hafalochrog. Gan fod y triongl PFC yn driongl hafalochrog, mae hyd y PF yn hafal i hyd y CF. Gan dybio bod lled y drych yn llai na radiws crymedd y drych, ystyrir bod hyd y PF yn hafal i hyd yr FQ. Oherwydd bod CF = PF a PF = FQ, yna CQ = 2 CF = 2 FQ. CQ = r = radiws crymedd y drych ceugrwm ac FQ = f = hyd ffocal y drych ceugrwm. Felly, gellir dod i'r casgliad bod radiws crymedd y drych ceugrwm (r) = 2 x hyd ffocal (f) y drych ceugrwm. Yn fathemategol:
r = 2f neu f = r / 2
Ffurfio delwedd gan y drych ceugrwm
Dim ond y ddelwedd rithwir y gall drychau plân ei ffurfio, tra gall drychau ceugrwm ffurfio'r ddelwedd real a'r ddelwedd rithwir. Mae delwedd gwrthrych yn real neu'n rithwir, yn dibynnu ar bellter y gwrthrych o wyneb y drych ceugrwm,
ac mae hyn wedi'i egluro'n fanwl ym mhwnc ffurfio delwedd gan y drych ceugrwm.
Delwedd go iawn
Mae delwedd yn real os yw'r trawst golau adlewyrchol yn croesi'r pwynt lle mae'r ddelwedd wedi'i lleoli. Os gosodir sgrin mewn safle lle mae delwedd real, bydd trawst golau yn ymddangos ar y sgrin, ac mae gan y trawst golau hwn siâp gwrthrych. Bodolaeth delweddau real a ffurfir gan y drychau ceugrwm yw'r rheswm pam mae'r drychau ceugrwm yn cael eu defnyddio mewn telesgopau seryddol. O ran y lens, byddwch yn gwybod mai gallu lens i greu delwedd real yw'r rheswm dros ddefnyddio'r lens ar y telesgop optegol.
Delwedd rithwir
Mae delwedd yn rhithwir os nad yw'r trawst golau adlewyrchol yn mynd trwy'r pwynt lle mae'r ddelwedd wedi'i lleoli. Os yw sgrin wedi'i gosod mewn safle lle mae delwedd rithwir, nid oes trawst golau gweladwy ar y sgrin. Nid yw'r ddelwedd rithwir yn bodoli, ond mae'r llygad dynol yn gweld trawst o olau yn symud mewn llwybr syth fel ei bod yn edrych fel pe bai'r golau'n symud yn syth o'r pwynt lle mae'r ddelwedd.
