ჩაზნექილი სარკე

ჩაზნექილი სარკის განმარტება

ყოველდღიურ ცხოვრებაში გამოყენებული სარკის ერთ-ერთი სახეობა ჩაზნექილი სარკეა. ჩაზნექილი სარკე არის მოხრილი ფორმის სარკე, სადაც სარკის ზედაპირი სინათლეს უკან ირეკლავს.

ჩაზნექილი სარკის გამოყენება

თუ გსურთ, რომ სახის კანი უფრო ნათლად და დეტალურად დააკვირდეთ, სახე ჩაზნექილი სარკის ზედაპირს მიადეთ.

ირეკლავს სინათლეს ისე, რომ თქვენი სახის გამოსახულება უფრო დიდი ჩანს და სახის კანის ფორები გარკვევით ჩანს. თქვენი სახის გამოსახულება თქვენს სახეზე უფრო დიდი ჩანს, რადგან სარკე გამოსახულებას ადიდებს, რაც მაშინ ხდება, როდესაც თქვენი სახის დაშორება ჩაზნექილი სარკიდან სარკის ფოკუსურ სიგრძეზე ნაკლებია. რადგან მას შეუძლია გამოსახულების გადიდება, ჩაზნექილ სარკეებს, როგორც წესი, ქალები იყენებენ ჩაცმისთვის და მამაკაცების მიერ გაპარსვის დროს.

სარკეები ასევე გამოიყენება ფანრებსა და ავტომობილის ფარებში. ფანარზე, ავტომობილის ფარებზე ან სხვა პროჟექტორებზე სარკის გამოყენება სინათლის პარალელურად განლაგებას გულისხმობს, რათა ყველა სინათლე პირდაპირ წინ იმოძრაოს. თუ ფანრის წინა შუშის საფარს გახსნით და ჩაზნექილ სარკეს გაუშვებთ, შედეგად მიღებული ფანარი ყველა მიმართულებით ფართო იქნება და ვერ შეძლებს შორიდან ობიექტების ან გზის ზედაპირის განათებას.

ფანრებში ან სხვა პროჟექტორებში გამოყენების გარდა, სარკეები ასევე გამოიყენება მზის ელექტროსადგურებში. მზის ელექტროსადგურში ჩაზნექილი სარკე აგროვებს მზის სინათლეს და მთელი სინათლე მიმართულია სარკის ფოკუსური წერტილისკენ, სადაც ფოკუსურ წერტილში ჩაზნექილი სარკე მოთავსებულია ჭურჭელში. მზის სინათლე გამოიყენება ჭურჭელში წყლის აორთქლებისთვის, სადაც ორთქლი გამოიყენება ელექტროენერგიის გამომუშავებელი ტურბინების სამართავად.

ჩაზნექილი სარკის ფოკუსური წერტილი

თუ სინათლის ამრეკლავი ჩაზნექილი სარკის ზედაპირი ძალიან შორეულ ობიექტს, მაგალითად მზეს, შეეხება, მაშინ მზის მიერ გამოსხივებული სინათლის სხივი ჩაზნექილი სარკის მთავარი ღერძის პარალელური იქნება, როგორც ეს ქვემოთ მოცემულ ფიგურაზეა ნაჩვენები. მთავარი ღერძი არის წარმოსახვითი სწორი ხაზი, რომელიც ჩაზნექილი სარკის ზედაპირის ცენტრის პერპენდიკულარულია. ქვემოთ მოცემულ ფიგურაზე მთავარი ღერძის ხაზები ემთხვევა ყველა არეკლილი სინათლის სხივის გადაკვეთის წერტილს.

როდესაც სინათლის თითოეული სხივი ჩაზნექილი სარკის ზედაპირს ეჯახება, ის ემორჩილება სინათლის არეკვლის კანონს. დაცემული და არეკლილი სინათლის სხივებს შორის გადის სარკის ზედაპირის პერპენდიკულარული ნორმალური ხაზი, რომელსაც სინათლის სხივი გადის, მაგრამ ნორმალური ხაზი არ ჩანს.

დაცემული სინათლის სხივებსა და ნორმალურ ხაზს შორის კუთხე იგივეა, რაც არეკლილი სინათლის სხივებსა და ნორმალურ ხაზს შორის კუთხე. ბრტყელი სარკისგან განსხვავებით, რომელსაც ბრტყელი ზედაპირი აქვს, ამიტომ ყველა ნორმალური ხაზი ერთი მიმართულებითაა მიმართული, ჩაზნექილი სარკის ნორმალური ხაზი არ არის ცალმხრივი, რადგან ჩაზნექილი სარკის ზედაპირი მოხრილია და არა ბრტყელი. ყველა არეკლილი სხივი იკვეთება ერთ წერტილში, რომელიც ემთხვევა მთავარ ღერძს, რომელსაც ფოკუსური წერტილი (F) ეწოდება. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ფოკუსური წერტილი არის ობიექტის გამოსახულების წერტილი, რომელიც ძალიან შორს არის ჩაზნექილი სარკის ზედაპირიდან, როგორიცაა მზე და ვარსკვლავები.

სინათლის არეკვლის კანონის საფუძველზე, სინათლის სხივის ან სინათლის სხივის მიმართულება შეიძლება შეიცვალოს, წინა სურათისგან განსხვავებით. თუ ვივარაუდებთ, რომ სინათლის წყარო ჩაზნექილი სარკის ფოკუსურ წერტილშია, ობიექტის მიერ გამოსხივებული სინათლის სხივი აირეკლება ჩაზნექილი სარკის ზედაპირით. არეკლილი სინათლის სხივის მიმართულება პარალელურია ჩაზნექილი სარკის მთავარი ღერძისა. ეს არის ჩაზნექილი სარკეების გამოყენების ფუნდამენტური პრინციპი ფანრებზე, ავტომობილის ფარებზე ან სხვა პროჟექტორებზე, ჩაზნექილი სარკეების გამოყენება მზის ელექტროსადგურებში.

ზემოთ მოცემული ახსნის საფუძველზე, შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ თუ ჩაზნექილი სარკის ფოკუსურ წერტილში სინათლის წყაროა განთავსებული,

ობიექტის მიერ გამოსხივებული სინათლის სხივი აირეკლება ჩაზნექილი სარკის ზედაპირით, სადაც არეკლილი სინათლის სხივი პარალელურია ჩაზნექილი სარკის მთავარი ღერძისა. პირიქით, თუ ობიექტი დიდ მანძილზეა, ობიექტის გამოსახულება ჩაზნექილი სარკის ფოკუსურ წერტილშია. თუ ძალიან შორეულ ობიექტს აქვს გამოსახულება ფოკუსურ წერტილში, სად არის ობიექტის გამოსახულება, თუ ობიექტის მანძილი სარკის ზედაპირიდან სასრული ან ახლოსაა? ამის გასაგებად, გთხოვთ, შეისწავლოთ ჩაზნექილი სარკის მიერ გამოსახულების ფორმირების თემა.

ჩაზნექილი სარკის ფოკუსური მანძილი

ფოკუსური მანძილი (f) არის ფოკუსურ წერტილს (F) და ჩაზნექილი სარკის ზედაპირს შორის მანძილი. ქვემოთ ახსნილია, თუ როგორ განვსაზღვროთ ჩაზნექილი სარკის ფოკუსური მანძილი დაცემული და არეკლილი სინათლის სხივების გამოყენებით.

წერტილი C ჩაზნექილი სარკის სიმრუდის ცენტრია. ჩაზნექილი სარკის ფოკუსური მანძილია f (ფოკალური მანძილი = f = FQ), ხოლო ჩაზნექილი სარკის სიმრუდის რადიუსია r (მრუდის რადიუსი = r = CQ = CP).

დაცემული სინათლის სხივები ეცემა P-ზე არსებულ ჩაზნექილ სარკეს და შემდეგ აირეკლება ფოკუსური წერტილის F მიმართულებით. წყვეტილი ხაზი CP ნორმალური ხაზია. შემომავალი და არეკლილი სინათლის სხივები აკმაყოფილებენ სინათლის არეკვლის კანონს, სადაც დაცემის კუთხე (θ) ტოლია არეკვლის კუთხის (θ) და ეს კუთხე ტოლია სამკუთხედის PCQ (θ) კუთხის. PCQ სამკუთხედის კუთხე ტოლია სამკუთხედის CPF კუთხის. ამიტომ, PFC სამკუთხედი ტოლგვერდა სამკუთხედია. რადგან PFC სამკუთხედი ტოლგვერდა სამკუთხედია, PF-ის სიგრძე უდრის CF-ის სიგრძეს. თუ ვივარაუდებთ, რომ სარკის სიგანე ნაკლებია სარკის სიმრუდის რადიუსზე, PF-ის სიგრძე ითვლება FQ-ის სიგრძის ტოლად. რადგან CF = PF და PF = FQ, მაშინ CQ = 2 CF = 2 FQ. CQ = r = ჩაზნექილი სარკის სიმრუდის რადიუსი და FQ = f = ჩაზნექილი სარკის ფოკუსური მანძილი. ამგვარად, შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ ჩაზნექილი სარკის სიმრუდის რადიუსი (r) = ჩაზნექილი სარკის ფოკუსური მანძილის (f) 2-ჯერ ტოლია. მათემატიკურად:

r = 2f ან f = r / 2

ჩაზნექილი სარკის მიერ გამოსახულების ფორმირება

სიბრტყელ სარკეებს მხოლოდ ვირტუალური გამოსახულების ფორმირება შეუძლიათ, ხოლო ჩაზნექილ სარკეებს - რეალური და ვირტუალური გამოსახულების. ობიექტის გამოსახულება რეალურია თუ ვირტუალური, რაც დამოკიდებულია ობიექტის ჩაზნექილი სარკის ზედაპირიდან დაშორებაზე.

და ეს დეტალურად არის ახსნილი ჩაზნექილი სარკის მიერ გამოსახულების ფორმირების თემაში.

რეალური სურათი

გამოსახულება რეალურია, თუ არეკლილი სინათლის სხივი კვეთს იმ წერტილს, სადაც გამოსახულებაა განთავსებული. თუ ეკრანი განთავსებულია ისეთ ადგილას, სადაც რეალური გამოსახულებაა, ეკრანზე გამოჩნდება სინათლის სხივი, რომელსაც ობიექტის ფორმა ექნება. ჩაზნექილი სარკეების მიერ წარმოქმნილი რეალური გამოსახულებების არსებობა არის მიზეზი, რის გამოც ჩაზნექილი სარკეები გამოიყენება ასტრონომიულ ტელესკოპებში. რაც შეეხება ლინზას, თქვენ იცით, რომ ლინზის რეალური გამოსახულების შექმნის უნარი არის ლინზის ოპტიკურ ტელესკოპზე გამოყენების მიზეზი.

ვირტუალური სურათი

გამოსახულება ვირტუალურია, თუ არეკლილი სინათლის სხივი არ გადის იმ წერტილში, სადაც გამოსახულებაა განთავსებული. თუ ეკრანი განთავსებულია ისეთ ადგილას, სადაც ვირტუალური გამოსახულებაა, ეკრანზე ხილული სინათლის სხივი არ არის. ვირტუალური გამოსახულება არ არსებობს, მაგრამ ადამიანის თვალი ხედავს სინათლის სხივს, რომელიც სწორი მიმართულებით მოძრაობს, ამიტომ ისე ჩანს, თითქოს სინათლე პირდაპირ მოძრაობს იმ წერტილიდან, სადაც გამოსახულებაა განთავსებული.