光を反射する凹面鏡の前に物体を置くと、凹面鏡は物体の像を形成します。凹面鏡の前の物体の位置がわかっている場合、物体の像の形成をどのように描きますか?これを明確にするために、物体が 前に出る 凹面鏡 下の画像に示すように。
キャプション:
オレンジ色の線=凹面鏡
青線=主軸
矢印(緑)=オブジェクト
R = 凹面鏡の曲率中心
f = 凹面鏡の焦点
物体の影は、物体を通過するすべての光線を描くことで作成できますが、光線を表す線が多数必要になるため、実用的ではありません。簡略化のため、物体を通過するすべての光線を表すために、少数の光線が選択されます。この現象は光の反射を伴うため、影を描く際には反射の法則に従う必要があります。
3本の光線または 凹面鏡の特殊な光線
特殊ライト1:
凹面鏡に向かってくる光線1または光線1は、 主軸 そして物体の上端に触れ、凹面鏡で反射され、反射光線はそこを通過する必要がある。 焦点(f)入射光線と反射光線は、以下の条件を満たさなければならない。 光の反射の法則入射角と反射角が等しい場合。
特殊ライト2:
凹面鏡に向かってくる光線2または光線2は、 焦点 入射光線は物体の上端に当たり、凹面鏡で反射され、反射光線は主軸と平行でなければならない。図示された入射光線と反射光線は、 光の反射の法則入射角と反射角が等しい場合。
特殊ライト3:
凹面鏡に向かってくる光線2または光線2は、 鏡の曲率中心点(R) そして物体の上端に触れ、凹面鏡で反射され、反射光線は 入射光線入射光線と反射光線は、以下の条件を満たさなければならない。 光の反射の法則入射角と反射角が等しい場合、入射光線と反射光線が一致すると、光線は垂直(90°)でなければなりません。o凹面鏡面を備え、光線が入射角90度で通過する。o 反射角90度に等しいo.
影の形成(2つの特殊な光線)
物体の影の形成は、下の図に示すように、2本の光線のみを使用して描写することができます。2本の光線、または2本の特殊な光線を使用する場合、影の形成には3つの可能な画像が存在します。
特殊光線1と2
特殊光線1と3
特殊光線2と3
2本の光線のみを用いて物体の影が形成される様子を画像化する場合も、物体と物体との距離に合わせて調整する必要がある。 凹面鏡凹面鏡から物体までの距離が上の図のようであれば、2本の光線のみを使用して像を形成する方法は3通りあります。凹面鏡から物体までの距離が上の図と異なる場合、例えば物体が焦点と曲率中心の間にある場合、像を形成する方法は必ずしも3通りあるとは限らず、2通りしかない場合もあります。
凹面鏡による像の形成を描く場合、一つの方法を選択すればよく、二つや三つの方法を用いる必要はありません。
画像形成(3つの特殊光線)
物体の影の形成は、下の図に示すように、3本の光線または3本の特殊な光線を用いて表現することができる。

物体と凹面鏡との距離が上の図のように等しくない場合、例えば物体が凹面鏡と焦点の間にある場合、あるいは物体が焦点と凹面鏡の曲率中心点の間にある場合、必ずしも上の図のように3つの可能性または3つの方法で物体の像の形成を記述できるとは限りません。像の形成を描く方法は2つしかない場合もあります。凹面鏡の像に関するトピックで、物体と凹面鏡との距離が変化する凹面鏡による物体の像の形成例をご覧ください。