پرتوهای ویژه آینه‌های محدب

اگر جسمی در مقابل سطح آینه محدبی که نور را منعکس می‌کند قرار گیرد، آینه محدب تصویری از جسم تشکیل خواهد داد. اگر فاصله جسم از آینه محدب مشخص باشد، چگونه می‌توان تشکیل تصویر جسم را رسم کرد؟ برای روشن شدن این موضوع، فرض کنید جسمی در مقابل یک آینه محدب قرار گرفته است. آینه محدب همانطور که در تصویر زیر نشان داده شده است.
زیرنویس:
خط نارنجی = آینه محدب
خط آبی = محور اصلی
فلش (سبز) = شیء
R = مرکز انحنای آینه محدب
f = کانون آینه محدب

سایه یک جسم با ترسیم تمام پرتوهای نوری که از جسم عبور می‌کنند، به دست می‌آید، اما این کار عملی نیست زیرا خطوط زیادی ایجاد می‌کند که نمایانگر پرتوهای نور هستند. برای سادگی، چند پرتو نوری برای نمایش تمام پرتوهای نوری که از جسم عبور می‌کنند، انتخاب می‌شوند. از آنجایی که این پدیده شامل بازتاب نور است ، هنگام ترسیم تشکیل سایه باید از قوانین بازتاب پیروی شود.

سه پرتو نور یا پرتوهای ویژه آینه‌های محدب
نور ویژه ۱:
پرتو ۱ یا پرتو نور ۱ که به سمت آینه محدب می‌آید، به صورت موازی با ... نشان داده شده است. محور اصلی و به انتهای بالایی جسم برخورد می‌کند، سپس توسط یک آینه محدب منعکس می‌شود که به نظر می‌رسد پرتو نور منعکس شده از آنجا می‌آید. نقطه کانونی (f)نور تابشی و نور بازتابی باید به هم برسند قانون بازتاب نورکه در آن زاویه تابش با زاویه بازتاب برابر است.

نور ویژه ۱:
پرتو ۲ یا پرتو نوری ۲ که به سمت آینه محدب می‌آید، به گونه‌ای تصویر شده است که لبه بالایی جسم را لمس می‌کند و به سمت نقطه‌ای که محور اصلی آینه محدب را قطع می‌کند، می‌رود، سپس پرتو نور منعکس می‌شود. پرتو تابشی و پرتو بازتابی باید به هم برسند. قانون بازتاب نورکه در آن زاویه تابش با زاویه بازتاب برابر است.

نور ویژه ۱:
پرتو ۳ یا باریکه نور ۳ که به سمت آینه محدب می‌آید، به سمت ... نشان داده شده است. نقطه مرکزی انحنای آینه (R) و لبه بالایی جسم را لمس می‌کند، سپس توسط یک آینه محدب منعکس می‌شود، گویی پرتو نور منعکس شده از نقطه مرکزی انحنا سرچشمه می‌گیرد. پرتو نور منعکس شده با پرتو نور تابشی منطبق است. پرتو نور تابشی و پرتو نور بازتاب شده باید به هم برسند. قانون بازتاب نورکه در آن زاویه تابش با زاویه بازتاب برابر است. اگر پرتو نور تابشی بر پرتو نور بازتابی منطبق باشد، پرتو نور باید عمود باشد (90 درجه)^o) با سطح آینه‌ای محدب.

تشکیل سایه (دو پرتو ویژه)
تشکیل سایه یک جسم را می‌توان تنها با استفاده از دو پرتو نور یا دو پرتو ویژه، همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است، به تصویر کشید. اگر از دو پرتو نور استفاده شود، سه تصویر ممکن از تشکیل سایه وجود دارد.
پرتوهای ویژه ۲ و ۳

پرتوهای ویژه ۲ و ۳

پرتوهای ویژه ۲ و ۳

تصویر تشکیل تصویر یک جسم با استفاده از تنها دو پرتو نور باید با فاصله جسم از آینه محدب تنظیم شود. اگر فاصله جسم از آینه محدب مانند تصویر بالا باشد، سه روش برای رسم تشکیل تصویر با استفاده از تنها دو پرتو نور وجود دارد. اگر فاصله جسم از آینه محدب با تصویر بالا متفاوت باشد، به عنوان مثال، جسم بین نقطه کانونی و مرکز انحنا باشد، ممکن است لزوماً سه روش برای رسم تشکیل تصویر وجود نداشته باشد، ممکن است فقط دو روش برای رسم وجود داشته باشد.
اگر تشکیل تصویر یک جسم توسط آینه محدب را رسم کنید، می توانید یک روش را انتخاب کنید و نیازی به استفاده از دو یا سه روش نیست.

تشکیل تصویر (سه پرتو ویژه)
تشکیل سایه یک جسم را می‌توان با استفاده از سه پرتو نور یا سه پرتو ویژه، همانطور که در تصویر زیر نشان داده شده است، نشان داد.

اگر فاصله جسم از آینه محدب مانند تصویر نباشد، مثلاً اگر جسم بین آینه محدب و نقطه کانونی باشد، یا جسم بین نقطه کانونی و نقطه مرکزی انحنای آینه محدب باشد، لزوماً نمی‌توان تشکیل تصویر جسم را با استفاده از سه امکان یا سه روش مانند تصویر توصیف کرد. ممکن است فقط دو امکان یا دو روش برای ترسیم تشکیل تصویر وجود داشته باشد. لطفاً به مثال تصویر تشکیل تصویر جسم توسط یک آینه محدب، که در آن فاصله جسم از آینه محدب متغیر است، در مبحث تصویر آینه محدب توجه کنید.