Άρθρο σχετικά με τα διαγράμματα ακτίνων για το κυρτό κάτοπτρο
Αν ένα αντικείμενο βρίσκεται μπροστά από μια κυρτή επιφάνεια κατόπτρου που αντανακλά το φως, ο κυρτός καθρέφτης θα σχηματίσει το είδωλο του αντικειμένου. Αν η απόσταση του αντικειμένου από τον κυρτό καθρέφτη είναι γνωστή, πώς να σχεδιάσουμε τον σχηματισμό του ειδώλου του αντικειμένου; Ας υποθέσουμε ότι ένα αντικείμενο βρίσκεται μπροστά από έναν κυρτό καθρέφτη, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.
Η πορτοκαλί γραμμή = κυρτός καθρέφτης
Μπλε γραμμή = ο κύριος άξονας
Πράσινο βέλος = αντικείμενο
R = κέντρο καμπυλότητας του κυρτού κατόπτρου
f = εστίαση του κυρτού κατόπτρου
Οι εικόνες αντικειμένων λαμβάνονται σχεδιάζοντας όλες τις ακτίνες που διέρχονται από τα αντικείμενα, αλλά αυτό είναι λιγότερο πρακτικό επειδή θα υπάρχουν πολλές γραμμές που αντιπροσωπεύουν τις ακτίνες. Για λόγους απλότητας, επιλέγονται μόνο λίγες ακτίνες για να αναπαραστήσουν όλες τις δέσμες φωτός που διέρχονται από το αντικείμενο. Δεδομένου ότι αυτό το συμβάν περιλαμβάνει την ανάκλαση του φωτός, ο νόμος της ανάκλασης του φωτός πρέπει να τηρείται κατά τη σχεδίαση του σχηματισμού της εικόνας.
Διάγραμμα ακτίνων
1:
Η ακτίνα 1 ή η φωτεινή δέσμη 1 που φτάνει στον κυρτό καθρέφτη τραβιέται παράλληλα με τον κύριο άξονα και αγγίζει το άνω άκρο του αντικειμένου,
στη συνέχεια ανακλάται από τον κυρτό καθρέφτη, όπου η δέσμη φωτός ανακλάται σαν να προέρχεται από το εστιακό σημείο (f). Το εισερχόμενο φως και το ανακλώμενο φως 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 εισέρχεται στον κυρτό καθρέφτη έλκεται ώστε να αγγίξει το άνω άκρο του αντικειμένου,
και προς το σημείο τομής του κύριου άξονα με τον κυρτό καθρέφτη, τότε η δέσμη φωτός ανακλάται. Το εισερχόμενο φως και το ανακλώμενο φως πρέπει να πληρούν τον νόμο της ανάκλασης του φωτός, όπου η γωνία πρόσπτωσης ισούται με τη γωνία ανάκλασης.
3:
Η ακτίνα 3 ή η δέσμη φωτός 3 που εισέρχεται στον κυρτό καθρέφτη έλκεται προς το κεντρικό σημείο της καμπυλότητας του καθρέφτη (R) και αγγίζει το άνω άκρο του αντικειμένου,
στη συνέχεια ανακλάται από τον κυρτό καθρέφτη σαν η ανακλώμενη δέσμη φωτός να προέρχεται από το κέντρο της καμπυλότητας. Η ανακλώμενη δέσμη φωτός συμπίπτει με την εισερχόμενη δέσμη φωτός. Το εισερχόμενο φως και το ανακλώμενο φως 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 φωτός, η δέσμη φωτός πρέπει να είναι κάθετη (90 ° ) με την επιφάνεια του κυρτού καθρέφτη.
Ο σχηματισμός εικόνας (δύο ακτίνες)
Ο σχηματισμός της εικόνας μπορεί να σχεδιαστεί χρησιμοποιώντας μόνο δύο ακτίνες, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. Εάν χρησιμοποιηθούν δύο ακτίνες, υπάρχουν τρεις πιθανοί σχηματισμοί εικόνων.
Ακτίνα 1 και ακτίνα 2
Ακτίνα 1 και ακτίνα 3
Ακτίνα 2 και ακτίνα 3
Το σχήμα του σχηματισμού εικόνας χρησιμοποιώντας μόνο δύο δέσμες φωτός πρέπει επίσης να προσαρμοστεί από την απόσταση του αντικειμένου από τον κυρτό καθρέφτη. Εάν η απόσταση του αντικειμένου από τον κυρτό καθρέφτη είναι όπως στο παραπάνω σχήμα, τότε υπάρχουν τρεις τρόποι για να σχεδιάσετε τον σχηματισμό εικόνας χρησιμοποιώντας μόνο δύο δέσμες φωτός. Εάν η απόσταση του αντικειμένου από τον κυρτό καθρέφτη είναι διαφορετική όπως φαίνεται στο παραπάνω σχήμα, για παράδειγμα, το αντικείμενο βρίσκεται μεταξύ του εστιακού σημείου και του κέντρου καμπυλότητας, τότε δεν υπάρχουν απαραίτητα τρεις τρόποι για να σχεδιάσετε τον σχηματισμό εικόνας, ίσως υπάρχουν μόνο δύο τρόποι σχεδίασης.
Αν σχεδιάσετε τον σχηματισμό της εικόνας με κυρτό καθρέφτη, μπορείτε να επιλέξετε μία μέθοδο και δεν χρειάζεται να χρησιμοποιήσετε δύο ή τρεις τρόπους.
Ο σχηματισμός εικόνας (τρεις ακτίνες)
Ο σχηματισμός της εικόνας μπορεί να σχεδιαστεί χρησιμοποιώντας τρεις δέσμες φωτός ή τρεις ακτίνες, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.
Εάν η απόσταση του αντικειμένου από τον κυρτό καθρέφτη δεν είναι όπως φαίνεται στο σχήμα, για παράδειγμα, εάν το αντικείμενο βρίσκεται μεταξύ του κυρτού καθρέφτη και του εστιακού σημείου,
ή το αντικείμενο βρίσκεται μεταξύ του εστιακού σημείου και του κέντρου καμπυλότητας, τότε ο σχηματισμός της εικόνας δεν μπορεί να σχεδιαστεί με τρεις τρόπους όπως στο σχήμα. Μπορούν να υπάρχουν μόνο δύο τρόποι για να σχεδιάσετε τον σχηματισμό της εικόνας. Παρατηρήστε το παράδειγμα σχηματισμού εικόνας από τον κυρτό καθρέφτη, όπου η απόσταση του αντικειμένου από τους κυρτούς καθρέφτες είναι διαφορετική, όσον αφορά τον σχηματισμό εικόνας από τον κυρτό καθρέφτη.
