Skilgreining á íhvolfum spegli
Ein tegund spegla sem notaður er í daglegu lífi er íhvolfur spegill. Íhvolfur spegill er bogadreginn spegill þar sem endurskinsflöturinn beygist aftur á bak. Til að hjálpa þér að skilja þetta skaltu skoða myndina af íhvolfum spegli á hliðinni.
Notaðu
Ef þú vilt skoða andlitshúðina þína skýrar og ítarlegar skaltu halda andlitinu nálægt endurskinsfleti íhvolfs spegils þar til spegilmyndin virðist stærri og svitaholurnar sjást greinilega. Spegilmyndin þín virðist stærri en andlitið þitt vegna þess að spegillinn stækkar hana, sem gerist þegar andlitið þitt er minna en brennivídd spegilsins. Vinsamlegast kynntu þér efnið um endurskin íhvolfs spegla til að skilja þetta betur. Þar sem þeir stækka endurskinið eru speglar almennt notaðir af konum til snyrtingar og körlum til raksturs.
Íhvolfar speglar eru einnig notaðir í vasaljósum og bílljósum. Tilgangur spegla í vasaljósum, bílljósum eða öðrum kastljósum er að raða ljósinu samsíða þannig að allt ljósið fer beint fram. Ef þú opnar framglerið á vasaljósinu og fjarlægir spegilinn dreifist ljósið sem myndast í allar áttir og getur ekki lýst upp hluti eða vegyfirborð í fjarlægð. Virkni spegla í vasaljósum eða bílljósum er útskýrð síðar í umræðunni um brennipunkt spegla. Auk þess að vera notaðir í vasaljósum eða öðrum kastljósum eru speglar einnig notaðir í sólarorkuverum. Í sólarorkuverum safna speglar sólarljósi og beina öllu ljósinu að brennipunkti spegilsins, þar sem ílát er staðsett. Sólarljós er notað til að gufa upp vatn í ílátinu, þar sem gufan er notuð til að knýja túrbínu til að framleiða rafmagn.
Þungamiðja
Ef yfirborð spegils sem endurvarpar ljósi snýr að mjög fjarlægum hlut, til dæmis sólinni, þá verður ljósgeislinn sem sólin gefur frá sér samsíða hlutnum. aðalás spegill, eins og sést á myndinni hér fyrir neðan. Aðalásinn er ímynduð lína hornrétt á miðju spegilflatarins. Á myndinni hér fyrir neðan fellur aðalásinn saman við skurðpunkt allra endurkastaðra ljósgeisla.
Þegar ljósgeisli lendir á spegilflöt hlýðir hann kröfum sínum. lögmál um endurkast ljóssMilli innfallandi geislans og endurkastaða geislans er hornlína sem er hornrétt á spegilflötinn sem ljósgeislinn fer í gegnum, en hornlínan er ekki dregin. Hornið milli innfallandi geislans og hornlínunnar er það sama og hornið milli endurkastaða geislans og hornlínunnar. Ólíkt sléttum spegli sem hefur flatt yfirborð þannig að allar hornlínur eru í sömu átt, eru hornlínurnar í íhvolfum spegli ekki í sömu átt vegna þess að spegilflöturinn er boginn og ekki flatur. Allir endurkastaðir geislar skerast í einum punkti sem fellur saman við aðalásinn sem kallast ... brennidepli (F). Með öðrum orðum, brennipunkturinn er myndpunktur hlutar sem er mjög langt frá spegilfletinum, til dæmis sólarinnar og stjarnanna.
Byggt á lögmál um endurkast ljóss, stefna ljósgeislans eða ljósgeislanna er hægt að snúa við, ólíkt fyrri myndinni. Ef gert er ráð fyrir að ljósgjafi sé í brennidepli spegilsins, þá lendir ljósgeislinn sem hluturinn gefur frá sér á spegilflötinn og endurkastast af spegilflötinum. Stefna endurkastaðs ljósgeisla er samsíða aðalás íhvolfa spegilsins. Þetta er grundvallarreglan á bak við notkun spegla í vasaljósum, bílaljósum eða öðrum kastljósum, notkun spegla í sólarorkuverum.
Byggt á ofangreindri útskýringu má álykta að ef ljósgjafi er staðsettur í brennidepli spegilsins, þá endurkastast ljósgeislinn sem hluturinn gefur frá sér af speglinum þar sem endurkastaði ljósgeislinn er samsíða aðalás spegilsins. Aftur á móti, ef hluturinn er mjög langt í burtu, þá er mynd hlutarins í brennidepli íhvolfa spegilsins. Ef hlutur í mjög langt í burtu hefur mynd í brennidepli, hvar er mynd hlutarins ef fjarlægð hlutarins frá spegilfleti hans er endanleg eða lítil? Til að skilja þetta skaltu skoða efnið um mynd íhvolfa spegilsins og til að flýta fyrir skilningi á efninu skaltu fyrst skoða sérstaka geisla íhvolfa spegilsins og formúlu íhvolfa spegilsins.
Brennivídd
Brennvíddin (f) er fjarlægðin milli brennipunktsins (F) og yfirborðs íhvolfs spegils. Hér á eftir er útskýrt hvernig á að ákvarða brennivídd íhvolfs spegils með því að nota innfallandi geisla og endurkastaðan geisla.
Punkturinn C er miðpunktur sveigju íhvolfa spegilsins. Brennvídd íhvolfa spegilsins er f (brennvídd = f = FQ) og sveigjugeisli íhvolfa spegilsins er r (sveigjugeisli = r = CQ = CP).
Innfallsgeislinn lendir á íhvolfa speglinum við punktinn P og endurkastast að brennipunktinum F. Punktalínan CP er hornlínan. Innfallsgeislinn og endurkastaði geislinn lúta lögmáli ljósendurkasts þar sem innfallshornið (θ) er jafnt endurkastshorninu (θ) og þetta horn er jafnt horni þríhyrningsins PCQ (θ). Horn þríhyrningsins PCQ er jafnt horni þríhyrningsins CPF, þess vegna er þríhyrningurinn PFC jafnhliða þríhyrningur. Þar sem þríhyrningurinn PFC er jafnhliða þríhyrningur þá er lengd PF jöfn lengd CF. Með því að gera ráð fyrir að breidd spegilsins sé minni en bognunargeisli spegilsins, þá er lengd PF talin jöfn lengd FQ. Þar sem CF = PF og PF = FQ þá er CQ = 2 CF = 2 FQ. CQ = r = bognunargeisli íhvolfa spegilsins og FQ = f = brennivídd íhvolfa spegilsins. Þannig má álykta að bognunarradíus íhvolfa spegilsins (r) = 2 x brennivídd (f) íhvolfa spegilsins. Stærðfræðilega séð:
r = 2 f eða f = r / 2
Skuggi
Flatur spegill getur aðeins myndað sýndarmynd, en íhvolfur spegill getur myndað bæði raunverulegar og sýndarmyndir. Hvort mynd hlutar er raunveruleg eða sýndarmynd fer eftir fjarlægð hlutarins frá yfirborði íhvolfa spegilsins, og þetta hefur verið útskýrt ítarlega í efninu. íhvolfur spegilmynd.
Raunverulegur skuggi
Mynd er raunveruleg ef endurkastaður ljósgeisli eða endurkastaðir ljósgeislar fara í gegnum punktinn þar sem myndin er staðsett. Ef skjár er settur á stað þar sem búist er við raunverulegri mynd, mun ljósgeisli birtast á skjánum og þessi ljósgeisli hefur lögun hlutarins. Tilvist raunverulegrar myndar sem myndast af íhvolfum spegli er ástæðan fyrir því að íhvolfir speglar eru notaðir í stjörnusjónaukum. Í efninu um sjónlinsur munt þú læra að hæfni linsu til að mynda raunverulega mynd er bakgrunnur notkunar hennar í sjónaukum.
Skuggi Mayu
Mynd er sýndarmynd ef endurkastað ljósgeisli eða endurkastaðar ljósgeislar fara ekki í gegnum þann punkt þar sem myndin er staðsett. Ef skjár er staðsettur þar sem búist er við sýndarmynd, mun enginn ljósgeisli sjást á skjánum. Sýndarmynd/sýndarmynd/fölsk mynd er ekki til í raun og veru, en mannsaugað sér hana. ljósgeisli hreyfist eftir beinni braut þannig að það lítur út eins og ljósið hreyfist beint frá þeim punkti þar sem skugginn er staðsettur.
