볼록 거울의 정의
일상생활에서 사용하는 거울의 한 종류는 볼록 거울입니다. 볼록 거울은 빛을 반사하는 거울면이 앞쪽으로 휘어져 있는 곡면형 거울입니다.
사용법
오토바이나 자동차의 백미러를 본 적이 있다면 볼록 거울의 일상적인 용도에 익숙할 것입니다. 볼록 거울은 상이 작아 시야를 넓혀주기 때문에 백미러로 사용됩니다. 상 크기가 작다는 점 외에도, 볼록 거울에 비친 모든 상은 허상입니다. 이 주제를 더 자세히 살펴보세요. 볼록 거울상 이해를 돕기 위해 설명드리겠습니다.
초점
빛을 반사하는 거울 표면이 태양처럼 아주 멀리 있는 물체를 향하고 있다면, 태양에서 나오는 빛은 아래 그림과 같이 거울의 주축과 평행하게 나아갈 것입니다. 주축은 거울 표면의 중심에 수직인 가상의 선입니다.
거울 표면에 부딪힐 때, 각각의 빛줄기 또는 광선은 다음과 같은 규칙을 따릅니다. 빛의 반사 법칙모든 반사광선은 볼록 거울의 초점(F)에서 나오는 것처럼 보입니다. 즉, 초점은 거울 표면에서 매우 멀리 떨어진 물체의 상이며, 이 상은 허상입니다.
초점 거리
초점 거리(f)는 초점(F)과 거울 표면 사이의 거리입니다. 점 C는 거울 곡률의 중심입니다. 거울의 초점 거리는 f(초점 거리 = f = FQ)이고, 거울의 곡률 반경은 r(곡률 반경 = r = CQ = CP)입니다.
입사광선은 거울의 점 P에 부딪힌 후 반사되며, 반사광선은 초점 F에서 나오는 것처럼 보입니다. 점선 CP는 일반선입사광선과 반사광선은 빛의 반사 법칙을 따르며, 입사각(θ)은 반사각(θ)과 같고, 이 각은 삼각형 PCQ의 각(θ)과 같습니다. 삼각형 PCQ의 각은 삼각형 CPF의 각과 같으므로 삼각형 PFC는 정삼각형입니다. 삼각형 PFC가 정삼각형이므로 PF의 길이는 CF의 길이와 같습니다. 거울의 폭이 볼록 거울의 곡률반경보다 작다고 가정하면 PF의 길이는 FQ의 길이와 같습니다. CF = PF이고 PF = FQ이므로 CQ = 2CF = 2FQ입니다. CQ = r = 거울의 곡률반경이고 FQ = f = 거울의 초점거리입니다. 따라서 거울의 곡률반경(r) = 2 × 거울의 초점거리(f)임을 알 수 있습니다. 수학적으로 표현하면 다음과 같습니다.
r = 2f 또는 f = r/2
그림자
오목 거울은 실상과 허상을 모두 형성할 수 있지만, 볼록 거울은 허상만 형성할 수 있습니다. 볼록 거울에 의한 물체의 상 형성 과정은 해당 주제에서 자세히 설명되어 있습니다. 볼록 거울상.
마야의 그림자
거울 표면을 향해 들어오는 빛이 반사될 때, 반사된 빛의 방향은 거울의 초점과 곡률의 중심에서 나오는 것처럼 보입니다. 빛이 실제로 거울 뒤쪽으로 지나가지 않기 때문에, 형성된 이미지는 다음과 같습니다. 가상 그림자 atau 환상화면을 가상상이 위치하는 곳에 놓으면 화면에 그림자가 나타나지 않습니다.
