Գոգավոր հայելի

Գոգավոր հայելու սահմանումը

Առօրյա կյանքում օգտագործվող հայելիներից մեկը գոգավոր հայելին է։ Գոգավոր հայելին կոր ձև ունեցող հայելի է, որտեղ հայելու մակերեսը լույսը արտացոլում է հակառակ ուղղությամբ։

Գոգավոր հայելու կիրառությունները

Եթե ​​ցանկանում եք ավելի հստակ և մանրամասն դիտարկել ձեր դեմքի մաշկը, մոտեցրեք ձեր դեմքը գոգավոր հայելու մակերեսին, որը...

արտացոլում է լույսը, որպեսզի ձեր դեմքի պատկերը ավելի մեծ երևա, և դեմքի մաշկի ծակոտիները հստակ երևան։ Ձեր դեմքի պատկերը ավելի մեծ է թվում, քան ձեր դեմքը, քանի որ հայելին մեծացնում է պատկերը, որտեղ դա տեղի է ունենում, երբ ձեր դեմքի հեռավորությունը գոգավոր հայելուց փոքր է հայելու ֆոկուսային հեռավորությունից։ Քանի որ այն կարող է մեծացնել պատկերները, գոգավոր հայելիները սովորաբար օգտագործվում են կանանց կողմից՝ հագնվելու և տղամարդկանց կողմից՝ սափրվելու ժամանակ։

Հայելիները նաև օգտագործվում են լապտերներում և մեքենաների լուսարձակներում: Լապտերի, մեքենաների լուսարձակների կամ այլ լուսարձակների վրա հայելու օգտագործումը լույսին զուգահեռ դիրքավորելն է, որպեսզի բոլոր լույսերը կարողանան ուղիղ շարժվել առաջ: Եթե բացեք լապտերի ապակե առջևի կափարիչը և բաց թողնեք գոգավոր հայելին, արդյունքում ստացված լապտերը լայն կլինի բոլոր ուղղություններով և չի կարողանա լուսավորել հեռավորության վրա գտնվող առարկաները կամ ճանապարհային մակերեսները:

Բացի լապտերներում կամ այլ լուսարձակներում օգտագործելուց, հայելիները օգտագործվում են նաև արևային էլեկտրակայաններում: Արևային էլեկտրակայանում գոգավոր հայելին հավաքում է արևի լույսը, և ամբողջ լույսն ուղղվում է հայելու կիզակետին, որտեղ կիզակետում գոգավոր հայելին տեղադրված է անոթի մեջ: Արևի լույսն օգտագործվում է անոթի մեջ ջուրը գոլորշիացնելու համար, որտեղ գոլորշին օգտագործվում է էլեկտրական էներգիա արտադրող տուրբինները շարժելու համար:

Գոգավոր հայելու կիզակետը

Եթե ​​լույսը արտացոլող գոգավոր հայելու մակերեսը ենթարկվում է շատ հեռավոր մարմնի, ինչպիսին է Արևը, ապա Արևի կողմից արձակվող լույսի փունջը զուգահեռ կլինի գոգավոր հայելու գլխավոր առանցքին, ինչպես ցույց է տրված ստորև բերված նկարում: Գլխավոր առանցքը գոգավոր հայելու մակերեսի կենտրոնին ուղղահայաց երևակայական ուղիղ գիծ է: Ստորև բերված նկարում գլխավոր առանցքի գծերը համընկնում են բոլոր անդրադարձված լույսի ճառագայթների հատման կետի հետ:

Երբ լույսի յուրաքանչյուր փունջ հարվածում է գոգավոր հայելու մակերեսին, այն ենթարկվում է լույսի անդրադարձման օրենքին։ Միջադեպի և անդրադարձված լույսի ճառագայթների միջև հայելու մակերեսին ուղղահայաց ուղղահայաց ուղղահայաց գիծ կա, որով անցնում է լույսի ճառագայթը, սակայն նորմալ գիծը չի երևում։

Միջադեպային լույսի ճառագայթների և նորմալ գծի միջև եղած անկյունը նույնն է, ինչ անդրադարձված լույսի ճառագայթների և նորմալ գծի միջև եղած անկյունը։ Ի տարբերություն հարթ հայելու, որն ունի հարթ մակերես, այնպես որ բոլոր նորմալ գծերը նույն ուղղությամբ են, գոգավոր հայելու նորմալը միակողմանի չէ, քանի որ գոգավոր հայելու մակերեսը կոր է և ոչ թե հարթ։ Բոլոր անդրադարձված ճառագայթները հատվում են գլխավոր առանցքի հետ համընկնող մի կետում, որը կոչվում է կիզակետ (F): Այլ կերպ ասած, կիզակետը գոգավոր հայելու մակերեսից շատ հեռու գտնվող առարկայի պատկերման կետն է, ինչպիսիք են արևը և աստղերը։

Լույսի անդրադարձման օրենքի հիման վրա, լույսի փնջի կամ լույսի ճառագայթի ուղղությունը կարող է շրջվել՝ ի տարբերություն նախորդ պատկերի։ Եթե ենթադրենք, որ լույսի աղբյուրը գտնվում է գոգավոր հայելու կիզակետում, ապա առարկայի կողմից արձակված լույսի փունջը անդրադարձվում է գոգավոր հայելու մակերեսով։ Անդրադարձված լույսի փնջի ուղղությունը զուգահեռ է գոգավոր հայելու գլխավոր առանցքին։ Սա գոգավոր հայելիների օգտագործման հիմնարար սկզբունքն է լապտերների, մեքենաների լուսարձակների կամ այլ լուսարձակների վրա, գոգավոր հայելիների օգտագործումը արևային էլեկտրակայաններում։

Վերոնշյալ բացատրության հիման վրա կարելի է եզրակացնել, որ եթե գոգավոր հայելու կիզակետում կա լույսի աղբյուր,

Մարմնի կողմից արձակված լույսի փունջը անդրադարձվում է գոգավոր հայելու մակերեսով, որտեղ անդրադարձված լույսի փունջը զուգահեռ է գոգավոր հայելու գլխավոր առանցքին։ Եվ հակառակը, եթե առարկան մեծ հեռավորության վրա է, ապա առարկայի պատկերը գտնվում է գոգավոր հայելու կիզակետում։ Եթե շատ հեռավոր առարկան կիզակետում ունի պատկեր, որտե՞ղ է գտնվում առարկայի պատկերը, եթե առարկայի հեռավորությունը հայելու մակերեսից սահմանափակ է կամ մոտ։ Սա հասկանալու համար, խնդրում ենք ուսումնասիրել գոգավոր հայելու միջոցով պատկերի առաջացման թեման ։

Գոգավոր հայելու ֆոկուսային հեռավորությունը

Ֆոկուսային հեռավորությունը (f) ֆոկուսային կետի (F) և գոգավոր հայելու մակերեսի միջև եղած հեռավորությունն է։ Հետևյալը բացատրում է, թե ինչպես որոշել գոգավոր հայելու ֆոկուսային հեռավորությունը՝ օգտագործելով ընկնող և անդրադարձած լույսի ճառագայթները։

C կետը գոգավոր հայելու կորության կենտրոնն է։ Գոգավոր հայելու ֆոկուսային հեռավորությունը f է (ֆոկուսային հեռավորությունը = f = FQ), իսկ գոգավոր հայելու կորության շառավիղը՝ r (կորության շառավիղը = r = CQ = CP)։

Միջադեպային լույսի ճառագայթները հարվածում են P-ի վրա գտնվող գոգավոր հայելուն, ապա անդրադարձվում են դեպի F կիզակետը։ CP կետավոր գիծը նորմալ գիծն է։ Մուտքային և անդրադարձված լույսի ճառագայթները բավարարում են լույսի անդրադարձման օրենքին, որտեղ անկման անկյունը (θ) հավասար է անդրադարձման անկյանը (θ), և այս անկյունը հավասար է PCQ եռանկյան անկյանը (θ)։ PCQ եռանկյան անկյունը նույնն է, ինչ CPF եռանկյան անկյունը։ Հետևաբար, PFC եռանկյունին հավասարակողմ եռանկյունի է։ Քանի որ PFC եռանկյունին հավասարակողմ եռանկյունի է, PF-ի երկարությունը հավասար է CF-ի երկարությանը։ Ենթադրելով, որ հայելու լայնությունը փոքր է հայելու կորության շառավղից, PF-ի երկարությունը համարվում է FQ-ի երկարությանը հավասար։ Քանի որ CF = PF և PF = FQ, ապա CQ = 2 CF = 2 FQ։ CQ = r = գոգավոր հայելու կորության շառավիղը և FQ = f = գոգավոր հայելու կիզակետային հեռավորությունը։ Այսպիսով, կարելի է եզրակացնել, որ գոգավոր հայելու կորության շառավիղը (r) = գոգավոր հայելու ֆոկուսային հեռավորության (f) 2 x-ը։ Մաթեմատիկորեն՝

r = 2f կամ f = r / 2

Պատկերի ձևավորումը գոգավոր հայելու միջոցով

Հարթ հայելիները կարող են ձևավորել միայն վիրտուալ պատկերը, մինչդեռ գոգավոր հայելիները կարող են ձևավորել իրական պատկերը և վիրտուալ պատկերը։ Առարկայի պատկերը իրական է կամ վիրտուալ՝ կախված առարկայի հեռավորությունից գոգավոր հայելու մակերեսից։

և սա մանրամասն բացատրվել է գոգավոր հայելու միջոցով պատկերի ձևավորման թեմայում ։

Իրական պատկեր

Պատկերը իրական է, եթե անդրադարձված լույսի ճառագայթը հատում է այն կետը, որտեղ այն գտնվում է։ Եթե էկրանը տեղադրվում է այնպիսի դիրքում, որտեղ կա իրական պատկեր, էկրանին կհայտնվի լույսի ճառագայթ, և այս լույսի ճառագայթը կունենա առարկայի ձև։ Գոգավոր հայելիների կողմից ձևավորված իրական պատկերների գոյությունն է պատճառը, որ գոգավոր հայելիներն օգտագործվում են աստղագիտական ​​աստղադիտակներում։ Ինչ վերաբերում է ոսպնյակին, ապա դուք կիմանաք, որ ոսպնյակի իրական պատկեր ստեղծելու ունակությունը ոսպնյակի օպտիկական աստղադիտակի վրա օգտագործման պատճառն է։

Վիրտուալ պատկեր

Պատկերը վիրտուալ է, եթե անդրադարձված լույսի ճառագայթը չի անցնում այն ​​կետով, որտեղ պատկերը գտնվում է։ Եթե էկրանը տեղադրված է այնպիսի դիրքում, որտեղ կա վիրտուալ պատկեր, էկրանին տեսանելի լույսի ճառագայթ չկա։ Վիրտուալ պատկերը գոյություն չունի, բայց մարդու աչքը տեսնում է լույսի ճառագայթ, որը շարժվում է ուղիղ ուղղությամբ, այնպես որ թվում է, թե լույսը շարժվում է ուղիղ այն կետից, որտեղ պատկերն է։