Sérstakir geislar íhvolfra spegla

Ef hlutur er settur fyrir framan íhvolfan spegilflöt sem endurkastar ljósi, þá myndar íhvolfi spegillinn mynd af hlutnum. Ef staðsetning hlutarins fyrir framan íhvolfa spegilinn er þekkt, hvernig teiknarðu þá myndun myndar hlutarins? Til að skýra þetta betur, gerum ráð fyrir að hlutur sé... vera fyrir framan íhvolfur spegill eins og sést á myndinni hér að neðan.
Sérstakir geislar íhvolfra spegla - 1Myndatexti:
Appelsínugult lína = íhvolfur spegill
Bláa línan = aðalás
Ör (græn) = hlutur
R = miðpunktur sveigju íhvolfs spegilsins
f = brennipunktur íhvolfs spegils

Hægt er að búa til skuggamynd af hlut með því að teikna alla ljósgeislana sem fara í gegnum hlutinn, en þetta er óframkvæmanlegt því það myndi skapa margar línur sem tákna ljósgeislana. Til einföldunar eru nokkrir ljósgeislar valdir til að tákna alla ljósgeislana sem fara í gegnum hlutinn. Þar sem þetta fyrirbæri felur í sér ljósendurspeglun verður að fylgja lögmálum endurspeglunar þegar skuggamyndunin er teiknuð.

Þrír ljósgeislar eða Sérstakir geislar íhvolfra spegla
Sérstakt ljós 1:
Sérstakir geislar íhvolfra spegla - 2Geisli 1 eða ljósgeisli 1 sem kemur að íhvolfa speglinum er sýndur sem samsíða aðalás og snertir efri brún hlutarins, endurkastast síðan af íhvolfum spegli þar sem endurkastaði ljósgeislinn verður að fara í gegnum brennipunktur (f)Innfallandi geislar og endurkastaðir geislar sem sýndir eru verða að uppfylla lögmál um endurkast ljóss, þar sem innfallshornið er jafnt endurkastshorninu.

Sérstakt ljós 2:
Sérstakir geislar íhvolfra spegla - 3Ljósgeisli 2 eða ljósgeisli 2 sem kemur að íhvolfa speglinum er sýndur sem þarf að fara í gegnum hann. brennidepli og snertir efri enda hlutarins, síðan endurkastast af íhvolfum spegli þar sem endurkastaði ljósgeislinn verður að vera samsíða aðalásnum. Innfallandi geislinn og endurkastaði geislinn sem sýndir eru verða að mætast. lögmál um endurkast ljóss, þar sem innfallshornið er jafnt endurkastshorninu.

Sérstakt ljós 3:
Sérstakir geislar íhvolfra spegla - 4Ljósgeisli 3 eða ljósgeisli 3 sem kemur að íhvolfa speglinum er sýndur sem þarf að fara í gegnum hann. miðpunktur sveigju spegilsins (R) og snertir efri brún hlutarins, endurkastast síðan af íhvolfum spegli þar sem endurkastaði ljósgeislinn fellur saman við innkomandi ljósgeisliInnfallandi geislar og endurkastaðir geislar sem sýndir eru verða að uppfylla lögmál um endurkast ljóss, þar sem innfallshornið er jafnt endurkastshorninu. Ef innfallandi ljósgeislinn fellur saman við endurkastaða ljósgeislann þá verður ljósgeislinn að vera hornréttur (90o) með íhvolfum spegilfleti sem ljósgeisli fer í gegnum þannig að innfallshornið er 90o jafnt og endurspeglunarhornið 90o.

Skuggamyndun (tveir sérstakir geislar)
Hægt er að sýna myndun skugga hlutar með því að nota aðeins tvo ljósgeisla, eins og sýnt er á myndinni hér að neðan. Ef tveir ljósgeislar eða tveir sérstakir geislar eru notaðir, þá eru þrjár mögulegar myndir af skuggamynduninni.
Sérstakir geislar 1 og 2

Sérstakir geislar íhvolfra spegla - 5Sérstakir geislar 1 og 3

Sérstakir geislar íhvolfra spegla - 6Sérstakir geislar 2 og 3

Sérstakir geislar íhvolfra spegla - 7Myndin af myndun skugga hlutar með því að nota aðeins tvo ljósgeisla þarf einnig að aðlaga að fjarlægð hlutarins frá honum. íhvolfur spegillEf fjarlægð hlutarins frá íhvolfa speglinum er eins og á myndinni að ofan, þá eru þrjár leiðir til að teikna myndun myndarinnar með því að nota aðeins tvo ljósgeisla. Ef fjarlægð hlutarins frá íhvolfa speglinum er önnur en á myndinni að ofan, til dæmis ef hluturinn er á milli brennipunktsins og miðju sveigjunnar, þá eru ekki endilega þrjár leiðir til að teikna myndun myndarinnar, það gætu aðeins verið tvær leiðir til að teikna.
Ef þú teiknar myndun myndar með íhvolfum spegli geturðu valið eina leið og þarft ekki að nota tvær eða þrjár leiðir.

Myndmyndun (þrír sérstakir geislar)
Hægt er að sýna myndun skugga hlutar með þremur ljósgeislum eða þremur sérstökum geislum, eins og sýnt er á myndinni hér að neðan.

Sérstakir geislar íhvolfra spegla - 8

Ef fjarlægð hlutarins frá íhvolfa speglinum er ekki eins og á myndinni hér að ofan, til dæmis ef hluturinn er á milli íhvolfa spegilsins og brennipunktsins, eða ef hluturinn er á milli brennipunktsins og miðju sveigju íhvolfa spegilsins, þá er það ekki endilega þannig að hægt sé að lýsa myndun myndar hlutarins með þremur möguleikum eða þremur leiðum eins og á myndinni hér að ofan. Það gætu aðeins verið tveir möguleikar eða tvær leiðir til að teikna myndun myndarinnar. Vinsamlegast skoðið dæmið um myndun myndar hlutarins með íhvolfa spegli, þar sem fjarlægð hlutarins frá íhvolfa speglinum er breytileg, í umræðuefninu um mynd af íhvolfa speglinum.

 

Skrifa athugasemd