凸面鏡

凸面鏡の定義

日常生活でよく使われる鏡の一つに凸面鏡があります。凸面鏡とは、光を反射する鏡面が前方に湾曲した、曲面形状の鏡のことです。

ペングナーン

バイクや車のバックミラーを見たことがあるなら、凸面鏡の日常的な用途はお馴染みでしょう。凸面鏡は像が小さく、視野が広くなるため、バックミラーとして使われています。像が小さいことに加えて、生成される像はすべて虚像、つまり想像上の像です。このトピックについて調べてみてください。 凸面鏡像 あなたの理解を明確にするため。
 
焦点

光を反射する鏡の表面が、太陽のような非常に遠くの物体に面している場合、太陽から発せられる光線は、下の図に示すように、鏡の主軸に平行になります。主軸とは、鏡面の中心に垂直な仮想線です。
鏡面に当たると、それぞれの光線は 光の反射の法則反射光線はすべて凸面鏡の焦点（F）から発せられているように見える。言い換えれば、焦点は鏡面から非常に遠くにある物体の像点であり、この像は虚像である。

焦点距離

焦点距離（f）は、焦点（F）と鏡面との間の距離です。点Cは鏡の曲率中心です。鏡の焦点距離はf（焦点距離 = f = FQ）であり、鏡の曲率半径はr（曲率半径 = r = CQ = CP）です。
入射光線は点Pで鏡に当たり、鏡で反射され、反射光線は焦点Fから来ているように見える。点線CPは 通常の線入射光線と反射光線は光の反射の法則に従い、入射角 (θ) は反射角 (θ) と等しく、この角度は三角形 PCQ の角度 (θ) と等しくなります。三角形 PCQ の角度は三角形 CPF の角度と等しいので、三角形 PFC は正三角形です。三角形 PFC は正三角形なので、PF の長さは CF の長さと等しくなります。鏡の幅が凸面鏡の曲率半径よりも小さいと仮定すると、PF の長さは FQ の長さと等しいと考えられます。CF = PF かつ PF = FQ なので、CQ = 2 CF = 2 FQ となります。CQ = r = 鏡の曲率半径、FQ = f = 鏡の焦点距離です。したがって、鏡の曲率半径 (r) = 2 × 鏡の焦点距離 (f) であると結論付けられます。数式で表すと次のようになります。
r = 2 f または f = r / 2
 
影
 
凹面鏡は実像と虚像の両方を形成できるのに対し、凸面鏡は虚像しか形成できません。凸面鏡による物体の像の形成については、このトピックで詳しく説明されています。 凸面鏡像.

マヤの影
鏡面に向かってくる光が反射されると、反射光の方向は鏡の焦点と鏡の曲率中心から来ているように見えます。光は実際には鏡の後ろを通過しないため、形成される像は 仮想シャドウ atau ファントムスクリーンを仮想画像が表示される位置に置くと、スクリーン上に影は表示されません。