Definysje fan in konkave spegel
Ien type spegel dat yn it deistich libben brûkt wurdt is in konkave spegel. In konkave spegel is in spegel mei in bûgde foarm, wêrby't in spegeloerflak ljocht reflektearret dat nei efteren bûcht.
Gebrûk fan 'e konkave spegel
As jo jo gesichtshûd dúdliker en yn detail observearje wolle, slút jo gesicht dan oan it oerflak fan in holle spegel dy't ...
reflektearret ljocht sadat it byld fan jo gesicht grutter liket en de poaren fan 'e gesichtshûd dúdlik te sjen binne. It byld fan jo gesicht liket grutter as jo gesicht, om't de spegel it byld fergruttet, wat bart as de ôfstân fan jo gesicht fan 'e holle spegel lytser is as de brânpuntsôfstân fan 'e spegel. Omdat it bylden fergrutsje kin, wurde holle spegels meast brûkt troch froulju om har moai te klaaien en troch manlju by it skearen.
De spegels wurde ek brûkt yn zaklampen en autokoplampen. It gebrûk fan in spegel op in zaklamp, autokoplampen of oare spotlights is om it ljocht parallel te pleatsen, sadat alle ljochten rjochtút kinne bewege. As jo de glêzen foarkant fan 'e zaklamp iepenje en de holle spegel loslitte, sil de resultearjende zaklamp breed wêze yn alle rjochtingen en kin gjin objekten of dykoerflakken op in ôfstân ferljochtsje.
Neist it brûken yn zaklampen of oare spotljochten, wurde spegels ek brûkt yn sinne-enerzjysintrales. Yn in sinne-enerzjysintrale sammelet in konkave spegel sinneljocht, en al it ljocht wurdt rjochte nei it fokuspunt fan 'e spegel, dêr't op it fokuspunt de konkave spegel yn in fet pleatst wurdt. Sinneljocht wurdt brûkt om wetter te ferdampen yn in fet, dêr't stoom brûkt wurdt om turbines oan te driuwen dy't elektryske enerzjy opwekke.
It fokuspunt fan 'e konkave spegel
As it oerflak fan in konkave spegel dy't ljocht reflektearret bleatsteld wurdt oan in tige fier fuort objekt lykas de sinne, dan sil de ljochtstriel dy't troch de sinne útstjoerd wurdt parallel wêze oan de haadas fan 'e konkave spegel, lykas te sjen is yn 'e ûndersteande figuer. De haadas is in tinkbyldige rjochte line dy't loodrecht stiet op it sintrum fan it oerflak fan 'e konkave spegel. Yn 'e ûndersteande figuer falle de haadaslinen gear mei it snijpunt fan alle reflektearre ljochtstrielen.
As it it oerflak fan 'e konkave spegel rekket, folget elke ljochtstriel de wet fan ljochtrefleksje. Tusken de ynfallende ljochtstrielen en de reflektearre ljochtstrielen is der in normaalline loodrecht op it spegeloerflak dy't troch de ljochtstriel trochgiet, mar de normaalline wurdt net werjûn.
De hoeke tusken de ynfallende ljochtstrielen en de normaalline is itselde as de hoeke tusken de reflektearre ljochtstrielen en de normaalline. Oars as in flakke spegel dy't in flak oerflak hat, sadat alle normaallinen yn deselde rjochting binne, is de normaalline fan 'e konkave spegel net unidireksjoneel, om't it konkave spegeloerflak krom is en net flak. Alle reflektearre strielen kruse inoar op ien punt dat gearfalt mei de haadas, it brânpunt (F) neamd. Mei oare wurden, it brânpunt is it byldpunt fan in objekt dat tige fier fan it oerflak fan in konkave spegel ôf is, lykas de sinne en stjerren.
Op basis fan 'e wet fan ljochtrefleksje kin de rjochting fan 'e ljochtstriel of de ljochtstriel omkeard wurde, yn tsjinstelling ta de foarige ôfbylding. As oannommen wurdt dat in ljochtboarne yn it fokuspunt fan 'e konkave spegel is, wurdt de ljochtstriel dy't troch it objekt útstjoerd wurdt reflektearre troch it oerflak fan 'e konkave spegel. De rjochting fan 'e reflektearre ljochtstriel is parallel oan 'e haadas fan 'e konkave spegel. Dit is it fûnemintele prinsipe efter it gebrûk fan konkave spegels op zaklampen, autokoplampen of oare spotlights, it gebrûk fan konkave spegels yn sinne-enerzjyplanten.
Op basis fan 'e útlis hjirboppe kin konkludearre wurde dat as der in ljochtboarne is dy't leit yn it fokuspunt fan 'e konkave spegel,
De ljochtstriel dy't troch it objekt útstjoerd wurdt, wurdt reflektearre troch it oerflak fan 'e konkave spegel, wêrby't de reflektearre ljochtstriel parallel is oan 'e haadas fan 'e konkave spegel. Omkeard, as it objekt op in grutte ôfstân is, is it byld fan it objekt yn it fokuspunt fan 'e konkave spegel. As in tige fier fuort objekt in byld hat yn it fokuspunt, wêr is dan it byld fan it objekt as de ôfstân fan it objekt fan it oerflak fan 'e spegel einich of tichtby is? Om dit te begripen, bestudearje asjebleaft it ûnderwerp fan byldfoarming troch de konkave spegel.
De brânpuntsôfstân fan 'e konkave spegel
Brânpuntsôfstân (f) is de ôfstân tusken it brânpunt (F) en it konkave spegeloerflak. Hjirûnder wurdt útlein hoe't de brânpuntsôfstân fan in konkave spegel bepaald wurde kin mei de ynfallende ljochtstrielen en de reflektearre ljochtstrielen.
Punt C is it sintrum fan 'e kromming fan 'e konkave spegel. De brânpuntsôfstân fan 'e konkave spegel is f (brânpuntsôfstân = f = FQ), en de straal fan 'e kromming fan 'e konkave spegel is r (krommingsradius = r = CQ = CP).
De ynfallende ljochtstrielen reitsje de konkave spegel op P en wurde dan reflektearre nei it brânpunt F. De stippele line CP is de normaalline. De ynfallende ljochtstrielen en reflektearre ljochtstrielen foldogge oan 'e wet fan refleksje fan ljocht, wêrby't de ynfalhoeke (θ) gelyk is oan de refleksjehoeke (θ) en dizze hoeke gelyk is oan de hoeke fan 'e trijehoek PCQ (θ). De trijehoekehoeke fan PCQ is itselde as de hoeke fan 'e trijehoek CPF. Dêrom is de PFC-trijehoek in lyksidige trijehoek. Omdat de PFC-trijehoek in lyksidige trijehoek is, is de lingte fan 'e PF gelyk oan 'e lingte fan 'e CF. Oannommen dat de breedte fan 'e spegel lytser is as de straal fan 'e kromming fan 'e spegel, wurdt de lingte fan 'e PF beskôge as gelyk oan 'e lingte fan 'e FQ. Omdat CF = PF en PF = FQ, dan is CQ = 2 CF = 2 FQ. CQ = r = de straal fan 'e kromming fan 'e konkave spegel en FQ = f = brânpuntsôfstân fan 'e konkave spegel. Sa kin konkludearre wurde dat de krommingsradius fan 'e konkave spegel (r) = 2 x de brânpuntsôfstân (f) fan 'e konkave spegel. Wiskundich:
r = 2f of f = r / 2
Ofbyldingsfoarming troch de konkave spegel
Platte spegels kinne allinnich it firtuele byld foarmje, wylst konkave spegels it echte byld en it firtuele byld foarmje kinne. It byld fan in objekt is echt of firtueel, ôfhinklik fan 'e ôfstân fan it objekt fan it oerflak fan 'e konkave spegel,
en dit is yn detail útlein yn it ûnderwerp fan 'e byldfoarming troch de konkave spegel.
Echt byld
In ôfbylding is echt as de reflektearre ljochtstriel it punt krúst dêr't de ôfbylding him befynt. As in skerm pleatst wurdt op in posysje dêr't in echt byld is, sil der in ljochtstriel op it skerm ferskine, en dizze ljochtstriel hat de foarm fan in objekt. It bestean fan echte bylden dy't foarme wurde troch de konkave spegels is de reden dat de konkave spegels brûkt wurde yn astronomyske teleskopen. Oangeande de lens, sille jo witte dat it fermogen fan in lens om in echt byld te meitsjen de reden is foar it gebrûk fan 'e lens op' e optyske teleskoop.
Firtuele ôfbylding
In ôfbylding is firtueel as de reflektearre ljochtstriel net troch it punt giet dêr't de ôfbylding him befynt. As in skerm pleatst wurdt op in plak dêr't in firtueel byld is, is der gjin sichtbere ljochtstriel op it skerm. De firtuele ôfbylding bestiet net, mar it minsklik each sjocht in ljochtstriel dy't yn in rjochte baan beweecht, sadat it liket as beweecht it ljocht rjocht fan it punt dêr't de ôfbylding him befynt.
