קרניים מיוחדות של מראות קמורות

אם עצם מוצב מול משטח מראה קמור המחזיר אור, המראה הקמורה תיצור תמונה של העצם. אם המרחק של העצם מהמראה הקמורה ידוע, כיצד מציירים את היווצרות תמונת העצם? כדי להבהיר זאת, נניח שעצם מוצב מול מראה קמורה. מראה קמורה כפי שמוצג בתמונה למטה.
כיתוב:
קרניים מיוחדות של מראה קמורה - 1קו כתום = מראה קמורה
קו כחול = ציר ראשי
חץ (ירוק) = אובייקט
R = מרכז העקמומיות של מראה קמורה
f = מוקד המראה הקמורה

צל של עצם מתקבל על ידי תיאור כל קרני האור העוברות דרכו, אך זה לא מעשי מכיוון שזה ייצור קווים רבים המייצגים את קרני האור. לשם הפשטות, נבחרו כמה קרני אור כדי לייצג את כל קרני האור העוברות דרך העצם. מכיוון שתופעה זו כרוכה בהחזרת אור , יש לציית לחוקי ההחזרה בעת תיאור היווצרות צל.

שלוש קרני אור או קרניים מיוחדות של מראות קמורות
אור מיוחד 1:
קרניים מיוחדות של מראה קמורה - 2קרן 1 או אלומת אור 1 המגיעה לכיוון המראה הקמורה מתוארת כמקבילה ל ציר ראשי ונוגע בקצה העליון של האובייקט, ואז מוחזר על ידי מראה קמורה שממנה נראה כי קרן האור המוחזרת מגיעה נקודת מוקד (f)האור הפוגע והאור המוחזר חייבים לעמוד ב- חוק החזרת האור, כאשר זווית הפגיעה שווה לזווית ההחזרה.

אור מיוחד 2:
קרניים מיוחדות של מראה קמורה - 3קרן 2 או אלומת אור 2 המגיעה לכיוון המראה הקמורה מתוארת כנוגעת בקצה העליון של העצם ופונה לכיוון הנקודה שבה הציר הראשי חותך את המראה הקמורה, ואז אלומת האור מוחזרת. הקרן הפוגעת והקרן המוחזרת חייבות להיפגש. חוק החזרת האור, כאשר זווית הפגיעה שווה לזווית ההחזרה.

אור מיוחד 3:
קרניים מיוחדות של מראה קמורה - 4קרן 3 או אלומת אור 3 המגיעה לכיוון המראה הקמורה מתוארת לכיוון נקודת מרכז העקמומיות של המראה (R) ונוגע בקצה העליון של האובייקט, ואז מוחזר על ידי מראה קמורה כאילו קרן האור המוחזרת נובעת מנקודת מרכז העקמומיות. קרן האור המוחזרת חופפת לקרן האור הפוגעת. קרן האור הפוגעת ואור האור המוחזרת חייבות להיפגש חוק החזרת האור, כאשר זווית הפגיעה שווה לזווית ההחזרה. אם קרן האור הפוגעת חופפת את קרן האור המוחזרת, אז קרן האור חייבת להיות ניצבת (90o) עם משטח מראה קמור.

היווצרות צל (שתי קרניים מיוחדות)
ניתן לתאר את היווצרות הצל של עצם באמצעות שתי אלומות אור בלבד או שתי קרניים מיוחדות, כפי שמוצג באיור למטה. אם משתמשים בשתי אלומות אור, ישנן שלוש תמונות אפשריות של היווצרות הצל.
קרניים מיוחדות 1 ו-2

קרניים מיוחדות של מראה קמורה - 5

קרניים מיוחדות 1 ו-3

קרניים מיוחדות של מראה קמורה - 6

קרניים מיוחדות 2 ו-3

קרניים מיוחדות של מראה קמורה - 7

יש להתאים את תמונת מבנה התמונה של עצם באמצעות שתי אלומות אור בלבד למרחקו מהמראה הקמורה. אם מרחק העצם מהמראה הקמורה הוא כמו בתמונה למעלה, ישנן שלוש דרכים לצייר את תצורת התמונה באמצעות שתי אלומות אור בלבד. אם מרחק העצם מהמראה הקמורה שונה מהתמונה למעלה, לדוגמה, העצם נמצא בין נקודת המוקד למרכז העקמומיות, אז לא בהכרח יהיו שלוש דרכים לצייר את תצורת התמונה, ייתכן שיהיו רק שתי דרכים לצייר.
אם מציירים את היווצרותה של תמונה של עצם באמצעות מראה קמורה, ניתן לבחור שיטה אחת ואין צורך להשתמש בשתיים או שלוש שיטות.

יצירת תמונה (שלוש קרניים מיוחדות)
ניתן לתאר את היווצרות הצל של עצם באמצעות שלוש אלומות אור או שלוש קרניים מיוחדות, כפי שמוצג בתמונה למטה.

קרניים מיוחדות של מראה קמורה - 8

אם המרחק של העצם מהמראה הקמורה אינו כמו בתמונה, לדוגמה אם העצם נמצא בין המראה הקמורה לנקודת המוקד, או שהעצם נמצא בין נקודת המוקד למרכז העקמומיות של המראה הקמורה, אזי אין זה בהכרח כך שניתן לתאר את היווצרות תמונת העצם באמצעות שלוש אפשרויות או שלוש דרכים כמו בתמונה. ייתכן שיש רק שתי אפשרויות או שתי דרכים לצייר את היווצרות התמונה. אנא התבוננו בדוגמה של תמונת היווצרות תמונת העצם על ידי מראה קמורה, שבה המרחק של העצם מהמראה הקמורה משתנה, בנושא תמונת המראה הקמורה.

 

השאר תגובה