Artikkeli kuperan peilin sädediagrammeista
Jos esine on kuperan peilipinnan edessä, joka heijastaa valoa, kupera peili muodostaa esineen kuvan. Jos esineen etäisyys kuperasta peilistä tunnetaan, miten piirretään esineen kuvamuodostelma? Oletetaan, että esine on kuperan peilin edessä, kuten alla olevassa kuvassa on esitetty.
Oranssi viiva = kupera peili
Sininen viiva = pääakseli
Vihreä nuoli = objekti
R = kuperan peilin kaarevuuskeskipiste
f = kuperan peilin polttopiste
Esineiden kuvia saadaan piirtämällä kaikki esineiden läpi kulkevat säteet, mutta tämä on vähemmän käytännöllistä, koska säteitä edustavia viivoja on useita. Yksinkertaisuuden vuoksi valitaan vain muutama säde edustamaan kaikkia esineen läpi kulkevia valonsäteitä. Koska tämä tapahtuma sisältää valon heijastumisen, valon heijastumislakia on noudatettava kuvaa piirrettäessä.
Sädekaavio
1:
Kuperaan peiliin tuleva säde 1 eli valonsäde 1 on piirretty pääakselin suuntaisesti ja koskettaa kappaleen yläreunaa,
sitten heijastuu kuperasta peilistä, jossa valonsäde heijastuu ikään kuin polttopisteestä (f). Tulevan valon ja heijastuneen valon on täytettävä valon heijastumislaki, jossa tulokulma on yhtä suuri kuin heijastuskulma.
2:
Kuperaan peiliin tuleva säde 2 tai valonsäde 2 vetää puoleensa koskettamaan kohteen yläreunaa,
ja kohti pääakselin ja kuperan peilin leikkauspistettä, valonsäde heijastuu. Tulevan valon ja heijastuneen valon on täytettävä valon heijastumislaki, jossa tulokulma on yhtä suuri kuin heijastuskulma.
3:
Kuperaan peiliin tuleva säde 3 eli valonsäde 3 osuu peilin kaarevuuden (R) keskipisteeseen ja koskettaa kohteen yläreunaa,
sitten kupera peili heijastaa sen ikään kuin heijastunut valonsäde tulisi kaarevuuden keskipisteestä. Heijastunut valonsäde osuu samaan aikaan tulevan valonsäteen kanssa. Tulevan ja heijastuneen valon on täytettävä valon heijastumislaki, jossa tulokulma on yhtä suuri kuin heijastuskulma. Jos valonsäde osuu samaan aikaan heijastuneen valonsäteen kanssa, valonsäteen on oltava kohtisuorassa (90o) kuperan peilin pinnan kanssa.
Kuvan muodostuminen (kaksi sädettä)
Kuvanmuodostus voidaan piirtää käyttämällä vain kahta sädettä, kuten alla olevassa kuvassa on esitetty. Jos käytetään kahta sädettä, kuvanmuodostusmahdollisuuksia on kolme.
Säde 1 ja säde 2
Säde 1 ja säde 3
Säde 2 ja säde 3
Kuvan muodostumista, jossa käytetään vain kahta valonsädettä, on myös säädettävä kohteen etäisyyden mukaan kuperasta peilistä. Jos kohteen etäisyys kuperasta peilistä on kuten yllä olevassa kuvassa, on kolme tapaa piirtää kuva käyttäen vain kahta valonsädettä. Jos kohteen etäisyys kuperasta peilistä on erilainen kuin yllä olevassa kuvassa, esimerkiksi kohde on polttopisteen ja kaarevuuskeskipisteen välissä, kuvamuodostelmaa ei välttämättä voi piirtää kolmella tavalla, vaan ehkä on vain kaksi tapaa piirtää.
Jos piirrät kuvan muodostumisen kuperalla peilillä, voit valita yhden menetelmän eikä sinun tarvitse käyttää kahta tai kolmea tapaa.
Kuvan muodostuminen (kolme sädettä)
Kuvan muodostuminen voidaan piirtää käyttämällä kolmea valonsädettä tai kolmea sädettä, kuten alla olevassa kuvassa on esitetty.
Jos kohteen etäisyys kuperasta peilistä ei ole kuvassa esitetty, esimerkiksi jos kohde on kuperan peilin ja polttopisteen välissä,
tai jos kohde on polttopisteen ja kaarevuuskeskipisteen välissä, kuvan muodostumista ei voida piirtää kolmella tavalla kuten kuvassa. Kuvan muodostuminen voidaan piirtää vain kahdella tavalla. Tarkkaile esimerkkikuvan muodostumista kuperalla peilillä, jossa kohteen etäisyys kuperista peileistä on erilainen, ottaen huomioon kuvan muodostuminen kuperalla peilillä.
