Nõguspeegli määratlus
Üks igapäevaelus kasutatav peeglitüüp on nõguspeegel. Nõguspeegel on kõverpeegel, mille peegelduspind on tahapoole kaardus. Selle mõistmiseks uurige nõguspeegli küljel olevat kujutist.
Kasutamine
Kui soovid oma näonahka selgemini ja detailsemalt jälgida, hoia oma nägu nõguspeegli peegelduspinna lähedal, kuni peegeldus paistab suurem ja poorid on selgelt nähtavad. Peegel paistab suurem kui nägu, sest peegel suurendab seda, mis juhtub siis, kui su nägu on väiksem kui peegli fookuskaugus. Selle paremaks mõistmiseks uuri palun nõguspeegli peegelduste teemat . Kuna peeglid suurendavad peegeldust, kasutavad naised peegleid tavaliselt hoolduseks ja mehed raseerimiseks.
Nõguspeegleid kasutatakse ka taskulampides ja autoesituledes. Taskulampide, autoesitulede või muude prožektorite peeglite eesmärk on valguse paralleelseks muutmine nii, et kogu valgus liiguks otse ette. Kui avate taskulambi esiklaasi ja eemaldate peegli, hajub tekkiv valgus igas suunas ega suuda valgustada kaugel asuvaid objekte ega teekatteid. Taskulampide või autoesitulede peeglite tööpõhimõtet selgitatakse hiljem peeglite fookuspunkti käsitlevas arutelus. Lisaks taskulampides või muudes prožektorites kasutamisele kasutatakse peegleid ka päikeseelektrijaamades. Päikeseelektrijaamades koguvad peeglid päikesevalgust ja suunavad kogu valguse peegli fookuspunkti, kuhu on asetatud anum. Päikesevalgust kasutatakse anumas vee aurustamiseks, kus auru kasutatakse turbiini käitamiseks elektri tootmiseks.
Fookuspunkt
Kui valgust peegeldava peegli pind on suunatud väga kauge objekti, näiteks päikese poole, siis on päikese kiirgav valgusvihk objektiga paralleelne. peatelg peegel, nagu on näidatud alloleval pildil. Peatelg on kujuteldav joon, mis on risti peegli pinna keskpunktiga. Alloleval pildil langeb peatelje joon kokku kõigi peegeldunud valguskiirte lõikepunktiga.
Peegelpinnale langedes kuuletub iga valgusvihk või valguskiir valguse peegeldumise seadusLangeva ja peegeldunud kiire vahel on normaalne joon, mis on risti peegelpinnaga, mida läbib valguskiir, kuid normaalset joont ei ole joonistatud. Langeva kiire ja normaalse vaheline nurk on sama, mis peegeldunud kiire ja normaalse vaheline nurk. Erinevalt tasapinnalisest peeglist, millel on tasane pind, nii et kõik normaalsed jooned on samas suunas, ei ole nõguspeeglis normaalsed jooned samas suunas, kuna peegelpind on kõver ja mitte tasane. Kõik peegeldunud kiired lõikuvad ühes punktis, mis langeb kokku peateljega, mida nimetatakse keskpunkt (F). Teisisõnu, fookuspunkt on peegelpinnast väga kaugel asuva objekti, näiteks päikese ja tähtede, kujutise punkt.
Põhineb valguse peegeldumise seadus, saab valgusvihu või valguskiirte suunda vastupidiselt eelmisele pildile pöörata. Kui eeldada, et valgusallikas asub peegli fookuspunktis, siis objekti kiiratav valgusvihk tabab peegli pinda ja peegeldub peegli pinnalt. Peegeldunud valgusvihu suund on paralleelne nõguspeegli peateljega. See on peeglite kasutamise põhiprintsiip taskulampides, autode esituledes või muudes prožektorites, peeglite kasutamine päikeseelektrijaamades
Eelneva selgituse põhjal võib järeldada, et kui peegli fookuspunktis asub valgusallikas, siis peegeldub objekti kiiratav valgusvihk peeglist seal, kus peegeldunud valgusvihk on paralleelne peegli peateljega. Vastupidiselt, kui objekt asub väga kaugel, on objekti kujutis nõguspeegli fookuspunktis. Kui väga kaugel asuval objektil on fookuspunktis kujutis, siis kus asub objekti kujutis, kui objekti kaugus peegli pinnast on lõplik või ligilähedane? Selle mõistmiseks uurige nõguspeegli kujutise teemat ja teema mõistmise kiirendamiseks uurige kõigepealt nõguspeegli erilisi kiiri ja nõguspeegli valemit.
Fookuskaugus
Fookuskaugus (f) on kaugus fookuspunkti (F) ja nõguspeegli pinna vahel. Järgnevalt selgitatakse, kuidas määrata nõguspeegli fookuskaugust langeva ja peegeldunud kiire abil.
Punkt C on nõguspeegli kõveruskeskpunkt. Nõguspeegli fookuskaugus on f (fookuskaugus = f = FQ) ja nõguspeegli kõverusraadius on r (kõverusraadius = r = CQ = CP).
Langev kiir tabab nõguspeeglit punktis P ja peegeldub fookuspunkti F suunas. Katkendjoon CP on normaalne joon. Langev ja peegeldunud kiir alluvad valguse peegeldumisseadusele, kus langemisnurk (θ) on võrdne peegeldusnurgaga (θ) ja see nurk on võrdne kolmnurga PCQ nurgaga (θ). Kolmnurga PCQ nurk on võrdne kolmnurga CPF nurgaga, seega on kolmnurk PFC võrdkülgne kolmnurk. Kuna kolmnurk PFC on võrdkülgne kolmnurk, siis on PF pikkus võrdne CF pikkusega. Eeldades, et peegli laius on väiksem kui peegli kõverusraadius, loetakse PF pikkus võrdseks FQ pikkusega. Kuna CF = PF ja PF = FQ, siis CQ = 2 CF = 2 FQ. CQ = r = nõguspeegli kõverusraadius ja FQ = f = nõguspeegli fookuskaugus. Seega võib järeldada, et nõguspeegli kõverusraadius (r) = 2 x nõguspeegli fookuskaugus (f). Matemaatiliselt:
r = 2f või f = r / 2
Vari
Tasapinnaline peegel saab moodustada ainult virtuaalse kujutise, samas kui nõguspeegel saab moodustada nii reaalseid kui ka virtuaalseid kujutisi. See, kas objekti kujutis on reaalne või virtuaalne, sõltub objekti kaugusest nõguspeegli pinnast ja seda on teemas üksikasjalikult selgitatud. nõguspeegelpilt.
Päris vari
Kujutis on reaalne, kui peegeldunud valguskiir või peegeldunud valguskiired läbivad punkti, kus kujutis asub. Kui ekraan asetatakse kohta, kus eeldatakse reaalset kujutist, ilmub ekraanile valguskiir ja see valguskiir omandab objekti kuju. Nõguspeegli moodustatud reaalse kujutise olemasolu on põhjus, miks nõguspeegleid kasutatakse astronoomilistes teleskoopides. Optiliste läätsede teemas saate teada, et läätse võime moodustada reaalset kujutist on selle kasutamise taust optilistes teleskoopides.
Maya vari
Kujutis on virtuaalne, kui peegeldunud valguskiir või peegeldunud valguskiired ei läbi punkti, kus kujutis asub. Kui ekraan asetatakse kohta, kus virtuaalset kujutist oodatakse, siis ekraanil valguskiirt ei ole. Virtuaalset/näivat/valet kujutist tegelikult ei eksisteeri, kuid inimsilm näeb seda. valgusvihk liigub sirgjooneliselt, nii et näib, nagu liiguks valgus otse kohast, kus vari asub.
