Artikel über Strahlendiagramme für Hohlspiegel
Befindet sich ein Objekt vor einem Hohlspiegel, der Licht reflektiert, so erzeugt der Hohlspiegel ein Bild des Objekts. Wenn die Position des Objekts vor dem Hohlspiegel bekannt ist, wie lässt sich die Bildentstehung zeichnen? Zur Veranschaulichung betrachten wir ein Objekt vor einem Hohlspiegel, wie unten dargestellt.
Orange Linie = Hohlspiegel
Blaue Linien = die Hauptachse
Pfeil (grün) = Objekt
R = Krümmungsmittelpunkt des Hohlspiegels
f = Brennpunkt des Hohlspiegels
Bilder von Objekten lassen sich erzeugen, indem man alle Lichtstrahlen zeichnet, die durch das Objekt hindurchgehen. Dies ist jedoch unpraktisch, da die Anzahl der Linien, die die Lichtstrahlen darstellen, sehr groß ist. Der Einfachheit halber werden daher nur wenige Lichtstrahlen ausgewählt, die alle durch das Objekt hindurchgehenden Lichtstrahlen repräsentieren. Da es sich hierbei um einen Reflexionsprozess handelt , muss beim Zeichnen der Bildentstehung das Reflexionsgesetz beachtet werden.
Strahlendiagramme
1:
Der Lichtstrahl 1, der in den Hohlspiegel eintritt, wird parallel zur optischen Achse ausgerichtet und berührt das obere Ende des Objekts.
Das Licht wird dann von einem Hohlspiegel reflektiert, wobei der reflektierte Lichtstrahl durch den Brennpunkt (f) verläuft. Die einfallenden und reflektierten Strahlen müssen dem Reflexionsgesetz genügen, wonach Einfallswinkel und Ausfallswinkel gleich sind.
2:
Der Lichtstrahl 2, der auf den Hohlspiegel trifft, wird so gezeichnet, dass er durch den Brennpunkt verläuft und das obere Ende des Objekts berührt.
Das Licht wird dann von einem Hohlspiegel reflektiert, wobei der reflektierte Lichtstrahl parallel zur optischen Achse verlaufen muss. Die eingezeichneten einfallenden und reflektierten Strahlen müssen dem Reflexionsgesetz genügen, wonach Einfallswinkel und Reflexionswinkel gleich sind.
3:
Der Strahl 3, der auf den Hohlspiegel trifft, muss durch den Mittelpunkt der Spiegelkrümmung (R) verlaufen.
Das Licht berührt das obere Ende des Objekts und wird dann von einem Hohlspiegel reflektiert, wobei der reflektierte Strahl mit dem einfallenden Strahl übereinstimmt. Die beschriebenen einfallenden und reflektierten Strahlen müssen dem Reflexionsgesetz genügen, wonach Einfallswinkel und Reflexionswinkel gleich sind. Wenn sich die Lichtstrahlen decken, müssen sie senkrecht zueinander stehen (90 ° ).
mit der konkaven Spiegeloberfläche, die den Lichtstrahl durchdringt, sodass der Einfallswinkel von 90 ° gleich dem Reflexionswinkel von 90 ° ist.
Bildentstehung ( zwei Strahlen )
Die Bildentstehung eines Objekts kann, wie unten dargestellt, mit nur zwei Strahlen gezeichnet werden. Bei Verwendung von zwei Strahlen ergeben sich drei mögliche Bildentstehungen.
Strahl 1 und Strahl 2
Strahl 1 und Strahl 3
Strahl 2 und Strahl 3
Die Bildentstehung eines Objekts, das mit nur zwei Strahlen gezeichnet wird, hängt vom Abstand des Objekts zum Hohlspiegel ab. Befindet sich der Abstand wie in der obigen Abbildung, gibt es drei Möglichkeiten, ein Bild mit nur zwei Strahlen zu erzeugen. Weicht der Abstand ab, beispielsweise liegt das Objekt zwischen Brennpunkt und Krümmungsmittelpunkt, so gibt es nur zwei Möglichkeiten.
Wenn Sie eine Bildentstehung mithilfe eines Hohlspiegels zeichnen, können Sie eine Methode wählen und müssen nicht zwei oder drei Wege verwenden.
Bildentstehung ( drei Strahlen )
Die Bildentstehung eines Objekts kann mithilfe von drei Strahlen dargestellt werden, wie in der folgenden Abbildung gezeigt.
Wenn der Abstand des Objekts vom Hohlspiegel nicht dem oben genannten entspricht, beispielsweise wenn sich das Objekt zwischen dem Hohlspiegel und dem Brennpunkt befindet,
Befindet sich das Objekt zwischen dem Brennpunkt und dem Krümmungsmittelpunkt des Hohlspiegels, so lässt sich die Bildentstehung auf drei Arten darstellen (siehe Abbildung oben). Es gibt jedoch nur zwei Möglichkeiten. Betrachten Sie bitte das Beispiel der Bildentstehung durch einen Hohlspiegel, bei dem der Abstand des Objekts zum Spiegel variiert.
