Άρθρο σχετικά με τα διαγράμματα ακτίνων για κοίλα κάτοπτρα
Αν ένα αντικείμενο βρίσκεται μπροστά από ένα κοίλο κάτοπτρο που αντανακλά το φως, το κοίλο κάτοπτρο θα σχηματίσει το είδωλο του αντικειμένου. Αν η θέση του αντικειμένου μπροστά από το κοίλο κάτοπτρο είναι γνωστή, πώς να σχεδιάσουμε τον σχηματισμό του ειδώλου του αντικειμένου; Για να διευκρινιστεί αυτό, ας υποθέσουμε ότι ένα αντικείμενο βρίσκεται μπροστά από ένα κοίλο κάτοπτρο, όπως φαίνεται παρακάτω.
Πορτοκαλί γραμμή = κοίλος καθρέφτης
Μπλε γραμμές = ο κύριος άξονας
Βέλος (πράσινο) = αντικείμενο
R = κέντρο της καμπυλότητας του κοίλου κατόπτρου
f = εστίαση του κοίλου κατόπτρου
Εικόνες αντικειμένων μπορούν να παραχθούν σχεδιάζοντας όλες τις δέσμες φωτός που διέρχονται από αντικείμενα, αλλά αυτό είναι λιγότερο πρακτικό επειδή θα υπάρχουν πολλές γραμμές που αντιπροσωπεύουν τις δέσμες φωτός. Για λόγους απλότητας, επιλέγονται μόνο λίγες δέσμες φωτός για να αναπαραστήσουν όλες τις δέσμες φωτός που διέρχονται από το αντικείμενο. Δεδομένου ότι αυτό το συμβάν περιλαμβάνει την ανάκλαση του φωτός , πρέπει να τηρείται ο νόμος της ανάκλασης του φωτός κατά τη σχεδίαση του σχηματισμού της εικόνας.
Διαγράμματα ακτίνων
1:
Η ακτίνα 1 ή η φωτεινή δέσμη 1 που εισέρχεται στον κοίλο καθρέφτη τραβιέται παράλληλα με τον κύριο άξονα και αγγίζει το άνω άκρο του αντικειμένου,
στη συνέχεια ανακλάται από ένα κοίλο κάτοπτρο, όπου η ανακλώμενη δέσμη φωτός πρέπει να διέρχεται από το εστιακό σημείο (f). Οι εισερχόμενες ακτίνες και οι ανακλώμενες ακτίνες που έλκονται πρέπει να πληρούν τον νόμο της ανάκλασης του φωτός, όπου η γωνία πρόσπτωσης ισούται με τη γωνία ανάκλασης.
2:
Η ακτίνα 2 ή η φωτεινή δέσμη 2 που φτάνει στον κοίλο καθρέφτη σχεδιάζεται ως να πρέπει να περάσει από το εστιακό σημείο και να αγγίξει το άνω άκρο του αντικειμένου.
στη συνέχεια ανακλάται από ένα κοίλο κάτοπτρο, όπου η ανακλώμενη δέσμη φωτός πρέπει να είναι παράλληλη με τον κύριο άξονα. Οι εισερχόμενες ακτίνες και οι ανακλώμενες ακτίνες που έλκονται πρέπει να πληρούν τον νόμο της ανάκλασης του φωτός, όπου η γωνία πρόσπτωσης ισούται με τη γωνία ανάκλασης.
3:
Η ακτίνα 3 ή η φωτεινή δέσμη 3 που έρχεται προς το κοίλο κάτοπτρο πρέπει να διέρχεται από το κεντρικό σημείο της καμπυλότητας του καθρέφτη (R) και
αγγίζουν το άνω άκρο του αντικειμένου και στη συνέχεια ανακλώνται από ένα κοίλο κάτοπτρο, όπου η ανακλώμενη ακτίνα συμπίπτει με την προσπίπτουσα ακτίνα. Οι εισερχόμενες ακτίνες και οι ανακλώμενες ακτίνες που περιγράφονται πρέπει να πληρούν τον νόμο της ανάκλασης του φωτός, όπου η γωνία πρόσπτωσης ισούται με τη γωνία ανάκλασης. Εάν η δέσμη φωτός συμπίπτει με την ανακλώμενη δέσμη, η δέσμη φωτός πρέπει να είναι κάθετη (90 ° ).
με την κοίλη επιφάνεια του κατόπτρου που διέρχεται από τη δέσμη φωτός έτσι ώστε η γωνία πρόσπτωσης των 90 ° να είναι ίση με τη γωνία ανάκλασης των 90 °.
Σχηματισμός εικόνας ( δύο ακτίνες )
Ο σχηματισμός εικόνας για ένα αντικείμενο μπορεί να σχεδιαστεί χρησιμοποιώντας μόνο δύο ακτίνες, όπως φαίνεται παρακάτω. Εάν χρησιμοποιούνται δύο ακτίνες, υπάρχουν τρεις πιθανοί σχηματισμοί εικόνων.
Ακτίνα 1 και ακτίνα 2
Ακτίνα 1 και ακτίνα 3
Ακτίνα 2 και ακτίνα 3
Ο σχηματισμός εικόνας για ένα αντικείμενο που σχεδιάζεται χρησιμοποιώντας μόνο δύο ακτίνες πρέπει να ρυθμιστεί με βάση την απόσταση του αντικειμένου από το κοίλο κάτοπτρο. Εάν η απόσταση του αντικειμένου από το κοίλο κάτοπτρο είναι όπως στο παραπάνω σχήμα, υπάρχουν τρεις τρόποι για να σχεδιάσετε έναν σχηματισμό εικόνας χρησιμοποιώντας μόνο δύο ακτίνες. Εάν η απόσταση του αντικειμένου από το κοίλο κάτοπτρο είναι διαφορετική από την παραπάνω εικόνα, για παράδειγμα, το αντικείμενο βρίσκεται μεταξύ του εστιακού σημείου και του κέντρου καμπυλότητας, τότε υπάρχουν μόνο δύο τρόποι σχεδίασης.
Αν σχεδιάσετε έναν σχηματισμό εικόνας με ένα κοίλο κάτοπτρο, μπορείτε να επιλέξετε μία μέθοδο και δεν χρειάζεται να χρησιμοποιήσετε δύο ή τρεις τρόπους.
Σχηματισμός εικόνας ( τρεις ακτίνες )
Ο σχηματισμός της εικόνας ενός αντικειμένου μπορεί να σχεδιαστεί χρησιμοποιώντας τρεις ακτίνες, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.
Αν η απόσταση του αντικειμένου από το κοίλο κάτοπτρο δεν είναι όπως η παραπάνω, για παράδειγμα, το αντικείμενο βρίσκεται μεταξύ του κοίλου κατόπτρου και του εστιακού σημείου,
ή το αντικείμενο βρίσκεται μεταξύ του εστιακού σημείου και του κέντρου καμπυλότητας του κοίλου κατόπτρου, τότε ο σχηματισμός της εικόνας ενός αντικειμένου μπορεί να σχεδιαστεί χρησιμοποιώντας τρεις τρόπους, όπως φαίνεται στο παραπάνω σχήμα. Υπάρχουν μόνο δύο τρόποι για να σχεδιάσετε τον σχηματισμό της εικόνας. Παρατηρήστε το παράδειγμα σχηματισμού εικόνας από ένα κοίλο κάτοπτρο, όπου η απόσταση των αντικειμένων από το κοίλο κάτοπτρο ποικίλλει, όσον αφορά τον σχηματισμό της εικόνας του κοίλου κατόπτρου.
