Definicija konkavnog zrcala
Jedna vrsta zrcala koja se koristi u svakodnevnom životu je konkavno zrcalo. Konkavno zrcalo je zakrivljeno zrcalo gdje se reflektirajuća površina zakrivljuje unatrag. Kako biste bolje razumjeli, proučite sliku konkavnog zrcala sa strane.
Koristiti
Ako želite jasnije i detaljnije promatrati kožu lica, držite lice blizu reflektirajuće površine konkavnog zrcala dok se vaš odraz ne učini većim i dok se vaše pore ne vide jasno. Vaš odraz izgleda veći od vašeg lica jer ga zrcalo povećava, što se događa kada je vaše lice manje od žarišne duljine zrcala. Molimo vas da proučite temu konkavnih zrcalnih refleksija kako biste to bolje razumjeli. Budući da povećavaju odraz, zrcala žene obično koriste za njegu, a muškarci za brijanje.
Konkavna zrcala se također koriste u svjetiljkama i automobilskim farovima. Svrha zrcala u svjetiljkama, automobilskim farovima ili drugim reflektorima je paralelno usmjeravanje svjetlosti tako da sva svjetlost putuje ravno naprijed. Ako otvorite prednje staklo svjetiljke i uklonite zrcalo, rezultirajuća svjetlost se širi u svim smjerovima i ne može osvijetliti predmete ili površine ceste na daljinu. Princip rada zrcala u svjetiljkama ili automobilskim farovima objašnjen je kasnije u raspravi o žarištu zrcala. Osim što se koriste u svjetiljkama ili drugim reflektorima, zrcala se koriste i u solarnim elektranama. U solarnim elektranama zrcala skupljaju sunčevu svjetlost i usmjeravaju svu svjetlost prema žarištu zrcala, gdje se postavlja posuda. Sunčeva svjetlost se koristi za isparavanje vode u posudi, gdje se para koristi za pogon turbine za proizvodnju električne energije.
Žarišna točka
Ako je površina zrcala koje reflektira svjetlost okrenuta prema vrlo udaljenom objektu, na primjer Suncu, tada će svjetlosni snop koji emitira Sunce biti paralelan s objektom. glavna os zrcalo, kao što je prikazano na slici ispod. Glavna os je zamišljena linija okomita na središte površine zrcala. Na slici ispod, linija glavne osi podudara se s točkom presjeka svih reflektiranih svjetlosnih zraka.
Prilikom udara u zrcalnu površinu, svaki svjetlosni snop ili zraka svjetlosti pokorava se zakon refleksije svjetlostiIzmeđu upadne i reflektirane zrake nalazi se normala koja je okomita na površinu zrcala kroz koju prolazi svjetlosna zraka, ali normala nije povučena. Kut između upadne zrake i normale jednak je kutu između reflektirane zrake i normale. Za razliku od ravnog zrcala koje ima ravnu površinu tako da su sve normale u istom smjeru, u konkavnom zrcalu normale nisu u istom smjeru jer je površina zrcala zakrivljena, a ne ravna. Sve reflektirane zrake sijeku se u jednoj točki koja se podudara s glavnom osi koja se naziva žarišna točka (F). Drugim riječima, žarišna točka je točka slike objekta koji je vrlo udaljen od površine zrcala, na primjer sunca i zvijezda.
Na temelju zakon refleksije svjetlosti, smjer svjetlosnog snopa ili svjetlosnih zraka može se obrnuti, suprotno prethodnoj slici. Ako se pretpostavi da je izvor svjetlosti u žarištu zrcala, tada svjetlosni snop koji emitira objekt udara u površinu zrcala i reflektira se od površine zrcala. Smjer reflektiranog svjetlosnog snopa paralelan je glavnoj osi konkavnog zrcala. To je osnovni princip korištenja zrcala u svjetiljkama, automobilskim farovima ili drugim reflektorima, korištenje zrcala u solarnim elektranama
Na temelju gornjeg objašnjenja može se zaključiti da ako se izvor svjetlosti nalazi u žarištu zrcala, svjetlosna zraka koju emitira objekt reflektira se od zrcala gdje je reflektirana svjetlosna zraka paralelna s glavnom osi zrcala. Obrnuto, ako je objekt na vrlo velikoj udaljenosti, slika objekta nalazi se u žarištu konkavnog zrcala. Ako objekt na vrlo velikoj udaljenosti ima sliku u žarištu, gdje je slika objekta ako je udaljenost objekta od površine zrcala konačna ili bliska? Da biste to razumjeli, proučite temu slike konkavnog zrcala , a kako biste ubrzali razumijevanje teme, prvo proučite posebne zrake konkavnog zrcala i formulu konkavnog zrcala.
Žarišna duljina
Žarišna duljina (f) je udaljenost između žarišne točke (F) i površine konkavnog zrcala. U nastavku je objašnjeno kako odrediti žarišnu duljinu konkavnog zrcala pomoću upadnog i reflektiranog zrcala.
Točka C je središnja točka zakrivljenosti konkavnog zrcala. Žarišna duljina konkavnog zrcala je f (žarišna duljina = f = FQ), a polumjer zakrivljenosti konkavnog zrcala je r (polumjer zakrivljenosti = r = CQ = CP).
Upadna zraka pada na konkavno zrcalo u točki P i reflektira se prema žarišnoj točki F. Isprekidana linija CP je normala. Upadna i reflektirana zraka poštuju zakon refleksije svjetlosti gdje je kut upada (θ) jednak kutu refleksije (θ), a taj kut je jednak kutu trokuta PCQ (θ). Kut trokuta PCQ jednak je kutu trokuta CPF, stoga je trokut PFC jednakostraničan trokut. Budući da je trokut PFC jednakostraničan trokut, duljina PF jednaka je duljini CF. Pretpostavljajući da je širina zrcala manja od polumjera zakrivljenosti zrcala, smatra se da je duljina PF jednaka duljini FQ. Budući da je CF = PF i PF = FQ, tada je CQ = 2CF = 2FQ. CQ = r = polumjer zakrivljenosti konkavnog zrcala i FQ = f = žarišna duljina konkavnog zrcala. Stoga se može zaključiti da je polumjer zakrivljenosti konkavnog zrcala (r) = 2 x žarišna duljina (f) konkavnog zrcala. Matematički:
r = 2f ili f = r/2
Sjena
Ravno zrcalo može stvoriti samo virtualnu sliku, dok konkavno zrcalo može stvoriti i stvarne i virtualne slike. Je li slika objekta stvarna ili virtualna ovisi o udaljenosti objekta od površine konkavnog zrcala, a to je detaljno objašnjeno u temi konkavna zrcalna slika.
Prava sjena
Slika je stvarna ako reflektirani svjetlosni snop ili reflektirane svjetlosne zrake prolaze kroz točku u kojoj se slika nalazi. Ako se zaslon postavi na mjesto gdje se očekuje stvarna slika, na zaslonu će se pojaviti svjetlosni snop koji ima oblik objekta. Postojanje stvarne slike koju formira konkavno zrcalo razlog je zašto se konkavna zrcala koriste u astronomskim teleskopima. U temi optičkih leća naučit ćete da je sposobnost leće da formira stvarnu sliku pozadina njezine upotrebe u optičkim teleskopima.
Majina sjena
Slika je virtualna ako reflektirana svjetlosna zraka ili reflektirane svjetlosne zrake ne prolaze kroz točku u kojoj se slika nalazi. Ako se zaslon postavi na mjesto gdje se očekuje virtualna slika, na zaslonu neće biti vidljiva svjetlosna zraka. Virtualna/prividna/lažna slika zapravo ne postoji, ali je ljudsko oko vidi. svjetlosni snop krećući se ravnom putanjom tako da izgleda kao da se svjetlost kreće ravno od točke u kojoj se nalazi sjena.
