A konkáv tükör meghatározása
A mindennapi életben használt tükörtípusok egyike a homorú tükör. A homorú tükör egy görbe tükör, amelynek a fényvisszaverő felülete hátrafelé görbül. A megértés megkönnyítése érdekében vizsgálja meg a homorú tükör oldalsó képét.
Használat
Ha tisztábban és részletesebben szeretnéd megfigyelni az arcbőrödet, tartsd az arcodat közel egy homorú tükör fényvisszaverő felületéhez, amíg a tükörképed nagyobbnak nem tűnik, és a pórusaid tisztán láthatóvá nem válnak. A tükörképed azért tűnik nagyobbnak, mint az arcod, mert a tükör felnagyítja azt, ami akkor történik, amikor az arcod kisebb, mint a tükör fókusztávolsága. Kérlek, tanulmányozd a homorú tükörképek témáját , hogy jobban megértsd ezt. Mivel felnagyítják a tükröződést, a tükröket a nők gyakran használják tisztálkodásra, a férfiak pedig borotválkozásra.
A konkáv tükröket zseblámpákban és autófényszórókban is használják. A zseblámpákban, autófényszórókban vagy más reflektorokban lévő tükrök célja a fény párhuzamosítása, hogy az összes fény egyenesen előre haladjon. Ha kinyitjuk a zseblámpa elülső üvegét és eltávolítjuk a tükröt, a keletkező fény minden irányba szétszóródik, és nem tud távolról tárgyakat vagy útfelületeket megvilágítani. A zseblámpákban vagy autófényszórókban lévő tükrök működési elvét a tükrök fókuszpontjáról szóló későbbi részben ismertetjük. A zseblámpákban vagy más reflektorokban való használat mellett a tükröket naperőművekben is használják. A naperőművekben a tükrök összegyűjtik a napfényt, és az összes fényt a tükör fókuszpontja felé irányítják, ahol egy edény található. A napfényt a tartályban lévő víz elpárologtatására használják, ahol a gőz egy turbinát hajt meg áramtermelés céljából.
Fókuszpont
Ha egy tükör fényt visszaverő felülete egy nagyon távoli objektummal, például a Nappal néz szembe, akkor a Nap által kibocsátott fénysugár párhuzamos lesz a tárggyal. főtengely tükör, ahogy az az alábbi képen látható. A főtengely egy képzeletbeli vonal, amely merőleges a tükörfelület középpontjára. Az alábbi képen a főtengelyvonal egybeesik az összes visszavert fénysugár metszéspontjával.
Amikor egy tükörfelületre ér, minden fénysugár engedelmeskedik a fény visszaverődésének törvényeA beeső és a visszavert sugár között egy merőleges húzódik, amely merőleges a tükör felületére, amelyen a fénysugár áthalad, de a merőleges nincs megrajzolva. A beeső sugár és a merőleges közötti szög megegyezik a visszavert sugár és a merőleges közötti szöggel. Ellentétben egy síktükörrel, amelynek sík felülete van, így minden merőleges ugyanabba az irányba mutat, egy homorú tükörben a merőlegesek nem ugyanabba az irányba mutatnak, mivel a tükör felülete görbült és nem sík. Az összes visszavert sugár egy pontban metszi egymást, amely egybeesik a főtengellyel, amelyet ún. fókuszpont (F). Más szóval, a fókuszpont egy olyan tárgy képpontja, amely nagyon messze van a tükörfelülettől, például a Nap és a csillagok.
Alapján a fény visszaverődésének törvénye, a fénysugár vagy fénysugarak iránya megfordítható, ellentétben az előző képpel. Ha feltételezzük, hogy egy fényforrás a tükör fókuszpontjában van, akkor a tárgy által kibocsátott fénysugár eléri a tükör felületét, és arról visszaverődik. A visszavert fénysugár iránya párhuzamos a homorú tükör főtengelyével. Ez az alapelve a tükrök zseblámpákban, autófényszórókban vagy más reflektorokban való használatának, a tükrök naperőművekben való használatának.
A fenti magyarázat alapján arra a következtetésre juthatunk, hogy ha a tükör fókuszpontjában fényforrás található, akkor a tárgy által kibocsátott fénysugarat a tükör ott veri vissza, ahol a visszavert fénysugár párhuzamos a tükör főtengelyével. Fordítva, ha a tárgy nagyon távol van, a tárgy képe a homorú tükör fókuszpontjában van. Ha egy nagyon távol lévő tárgynak van képe a fókuszpontjában, hol van a tárgy képe, ha a tárgy távolsága a tükör felületétől véges vagy közel van? Ennek megértéséhez tanulmányozzuk a homorú tükör képének témáját , és a téma megértésének felgyorsítása érdekében először a homorú tükör speciális sugarait és a homorú tükör képletét tanulmányozzuk.
Gyújtótávolság
A fókusztávolság (f) a fókuszpont (F) és a homorú tükör felülete közötti távolság. A következőkben bemutatjuk, hogyan határozható meg egy homorú tükör fókusztávolsága egy beeső és egy visszavert sugár felhasználásával.
A C pont a homorú tükör görbületi középpontja. A homorú tükör fókusztávolsága f (fókusztávolság = f = FQ), a homorú tükör görbületi sugara pedig r (görbületi sugár = r = CQ = CP).
A beeső sugár a P pontban éri el a homorú tükröt, és az F fókuszpont felé verődik vissza. A CP szaggatott vonal a merőleges. A beeső és a visszavert sugár a fény visszaverődésének törvényét követi, ahol a beesési szög (θ) egyenlő a visszaverődési szöggel (θ), és ez a szög egyenlő a PCQ háromszög szögével (θ). A PCQ háromszög szöge megegyezik a CPF háromszög szögével, ezért a PFC háromszög egy egyenlő oldalú háromszög. Mivel a PFC háromszög egy egyenlő oldalú háromszög, a PF hossza megegyezik a CF hosszával. Feltételezve, hogy a tükör szélessége kisebb, mint a tükör görbületi sugara, ezért a PF hosszát egyenlőnek tekintjük az FQ hosszával. Mivel CF = PF és PF = FQ, akkor CQ = 2 CF = 2 FQ. CQ = r = a homorú tükör görbületi sugara és FQ = f = a homorú tükör fókusztávolsága. Így arra a következtetésre juthatunk, hogy a homorú tükör görbületi sugara (r) = 2 x a homorú tükör fókusztávolsága (f). Matematikailag:
r = 2 f vagy f = r / 2
Árnyék
Egy síktükör csak virtuális képet tud létrehozni, míg egy homorú tükör valós és virtuális képeket is. Az, hogy egy tárgy képe valós vagy virtuális, a tárgy homorú tükör felületétől való távolságától függ, és ezt részletesen ismertettük a témában. homorú tükörkép.
Igazi árnyék
Egy kép valós, ha a visszavert fénysugár vagy fénysugarak áthaladnak azon a ponton, ahol a kép található. Ha egy képernyőt olyan helyre helyezünk, ahol valós kép várható, egy fénysugár jelenik meg a képernyőn, és ez a fénysugár felveszi a tárgy alakját. A homorú tükör által alkotott valós kép létezése az oka annak, hogy a homorú tükröket a csillagászati távcsövekben használják. Az optikai lencsék témájában megtudhatja, hogy a lencse valós képalkotási képessége az optikai távcsövekben való alkalmazásának hátterében áll.
Maya árnyéka
Egy kép virtuális, ha a visszavert fénysugár vagy fénysugarak nem haladnak át azon a ponton, ahol a kép található. Ha egy képernyőt olyan helyre helyezünk, ahol virtuális kép várható, akkor nem lesz látható fénysugár a képernyőn. A virtuális/látszólagos/hamis kép valójában nem létezik, de az emberi szem látja. fénysugár egyenes úton halad, úgy, mintha a fény egyenesen haladna attól a ponttól, ahol az árnyék található.
