Įgaubto veidrodžio apibrėžimas
Vienas iš kasdieniame gyvenime naudojamų veidrodžių tipų yra įgaubtas veidrodis. Įgaubtas veidrodis yra išlenktos formos veidrodis, kurio veidrodinis paviršius atspindi šviesą, išlenktą atgal.
Įgaubto veidrodžio panaudojimas
Jei norite aiškiau ir detaliau stebėti savo veido odą, priglauskite veidą prie įgaubto veidrodžio paviršiaus, kuris...
atspindi šviesą, todėl jūsų veido atvaizdas atrodo didesnis ir veido odos poros yra aiškiai matomos. Jūsų veido atvaizdas atrodo didesnis už jūsų veidą, nes veidrodis padidina vaizdą, o taip atsitinka, kai jūsų veido atstumas nuo įgaubto veidrodžio yra mažesnis už veidrodžio židinio nuotolį. Kadangi įgaubti veidrodžiai gali padidinti vaizdus, juos dažniausiai naudoja moterys puošdamiesi, o vyrai – skutdamiesi.
Veidrodžiai taip pat naudojami žibintuvėliuose ir automobilių priekiniuose žibintuose. Veidrodis naudojamas žibintuvėlyje, automobilių priekiniuose žibintuose ar kituose prožektoriuose, kad šviesa būtų lygiagreti ir visi žibintai galėtų judėti tiesiai į priekį. Atidarius žibintuvėlio stiklinį priekinį dangtelį ir atleisdami įgaubtą veidrodėlį, žibintuvėlis bus platus visomis kryptimis ir negalės apšviesti objektų ar kelio dangos per atstumą.
Be to, kad veidrodžiai naudojami žibintuvėliuose ar kituose prožektoriuose, jie taip pat naudojami saulės elektrinėse. Saulės elektrinėje įgaubtas veidrodis surenka saulės šviesą, o visa šviesa nukreipiama į veidrodžio židinio tašką, kur židinio taške įgaubtas veidrodis yra inde. Saulės šviesa naudojama vandeniui garinti inde, kuriame garai naudojami elektros energiją generuojančioms turbinoms varyti.
Įgaubto veidrodžio židinio taškas
Jei įgaubto veidrodžio, kuris atspindi šviesą, paviršių nukreipiamas labai tolimas objektas, pavyzdžiui, saulė, tai saulės skleidžiamas šviesos spindulys bus lygiagretus įgaubto veidrodžio pagrindinei ašiai, kaip parodyta paveikslėlyje žemiau. Pagrindinė ašis yra įsivaizduojama tiesi linija, statmena įgaubto veidrodžio paviršiaus centrui. Žemiau pateiktame paveikslėlyje pagrindinės ašies linijos sutampa su visų atspindėtų šviesos spindulių susikirtimo tašku.
Kai šviesos spindulys atsitrenkia į įgaubto veidrodžio paviršių, jis paklūsta šviesos atspindžio dėsniui. Tarp krintančių ir atspindėtų šviesos spindulių yra statmena, statmena veidrodžio paviršiui, kuria kerta šviesos spindulys, tačiau statmenės nematyti.
Kampas tarp krintančių šviesos spindulių ir statmens yra toks pat kaip kampas tarp atspindėtų šviesos spindulių ir statmens. Skirtingai nuo plokščio veidrodžio, kurio paviršius plokščias, todėl visos statmens linijos yra ta pačia kryptimi, įgaubto veidrodžio statmens linija nėra vienakryptė, nes įgaubtas veidrodžio paviršius yra išlenktas, o ne plokščias. Visi atsispindėję spinduliai susikerta viename taške, kuris sutampa su pagrindine ašimi, vadinamu židinio tašku (F). Kitaip tariant, židinio taškas yra objekto, esančio labai toli nuo įgaubto veidrodžio paviršiaus, pavyzdžiui, saulės ir žvaigždžių, atvaizdo taškas.
Remiantis šviesos atspindžio dėsniu, šviesos spindulio kryptis gali būti pakeista, priešingai nei ankstesniame paveikslėlyje. Jei daroma prielaida, kad šviesos šaltinis yra įgaubto veidrodžio židinio taške, objekto skleidžiamas šviesos spindulys atsispindi nuo įgaubto veidrodžio paviršiaus. Atspindėto šviesos spindulio kryptis yra lygiagreti įgaubto veidrodžio pagrindinei ašiai. Tai yra pagrindinis įgaubtų veidrodžių naudojimo žibintuvėliuose, automobilių priekiniuose žibintuose ar kituose prožektoriuose, įgaubtų veidrodžių naudojimo saulės elektrinėse principas.
Remiantis aukščiau pateiktu paaiškinimu, galima daryti išvadą, kad jei įgaubto veidrodžio židinio taške yra šviesos šaltinis,
Objekto skleidžiamas šviesos spindulys atsispindi nuo įgaubto veidrodžio paviršiaus, kur atspindėtas šviesos spindulys yra lygiagretus įgaubto veidrodžio pagrindinei ašiai. Ir atvirkščiai, jei objektas yra labai toli, objekto atvaizdas yra įgaubto veidrodžio židinio taške. Jei labai tolimas objektas turi atvaizdą židinio taške, kur yra objekto atvaizdas, jei objekto atstumas nuo veidrodžio paviršiaus yra baigtinis arba artimas? Norėdami tai suprasti, prašome išstudijuoti vaizdo formavimosi įgaubtame veidrodyje temą.
Įgaubto veidrodžio židinio nuotolis
Židinio nuotolis (f) yra atstumas tarp židinio taško (F) ir įgaubto veidrodžio paviršiaus. Toliau paaiškinama, kaip nustatyti įgaubto veidrodžio židinio nuotolį naudojant krintančius ir atspindėtus šviesos spindulius.
Taškas C yra įgaubto veidrodžio kreivumo centras. Įgaubto veidrodžio židinio nuotolis yra f (židinio nuotolis = f = FQ), o įgaubto veidrodžio kreivumo spindulys yra r (kreivumo spindulys = r = CQ = CP).
Krintantys šviesos spinduliai krinta į įgaubtą veidrodį taške P ir atsispindi židinio link F. Punktyrinė linija CP yra statmena. Įeinantys ir atsispindėję šviesos spinduliai atitinka šviesos atspindžio dėsnį, kur kritimo kampas (θ) yra lygus atspindžio kampui (θ), o šis kampas yra lygus trikampio PCQ kampui (θ). Trikampio PCQ kampas yra toks pat kaip trikampio CPF kampas. Todėl PFC trikampis yra lygiakraštis trikampis. Kadangi PFC trikampis yra lygiakraštis trikampis, PF ilgis lygus CF ilgiui. Darant prielaidą, kad veidrodžio plotis yra mažesnis už veidrodžio kreivumo spindulį, PF ilgis laikomas lygiu FQ ilgiui. Kadangi CF = PF ir PF = FQ, tai CQ = 2 CF = 2 FQ. CQ = r = įgaubto veidrodžio kreivumo spindulys, o FQ = f = įgaubto veidrodžio židinio nuotolis. Taigi, galima daryti išvadą, kad įgaubto veidrodžio kreivumo spindulys (r) = 2 x įgaubto veidrodžio židinio nuotolis (f). Matematiškai:
r = 2f arba f = r / 2
Vaizdo formavimas įgaubtu veidrodžiu
Plokštuminiai veidrodžiai gali suformuoti tik virtualų vaizdą, o įgaubti veidrodžiai – tikrąjį ir virtualųjį vaizdus. Objekto vaizdas yra realus arba virtualus, priklausomai nuo objekto atstumo nuo įgaubto veidrodžio paviršiaus.
ir tai buvo išsamiai paaiškinta vaizdo formavimo įgaubtu veidrodžiu temoje.
Tikras vaizdas
Vaizdas yra tikras, jei atspindėtas šviesos spindulys kerta tašką, kuriame yra vaizdas. Jei ekranas pastatomas ten, kur yra tikras vaizdas, jame atsiras šviesos spindulys, ir šis šviesos spindulys įgaus objekto formą. Įgaubtų veidrodžių suformuotų tikrų vaizdų egzistavimas yra priežastis, kodėl įgaubti veidrodžiai naudojami astronominiuose teleskopuose. Kalbant apie lęšį, žinote, kad lęšio gebėjimas sukurti realų vaizdą yra priežastis, kodėl lęšis naudojamas optiniame teleskope.
Virtualus vaizdas
Vaizdas yra virtualus, jei atspindėtas šviesos spindulys neperžengia taško, kuriame yra vaizdas. Jei ekranas pastatytas ten, kur yra virtualus vaizdas, ekrane nėra matomo šviesos spindulio. Virtualus vaizdas neegzistuoja, bet žmogaus akis mato šviesos spindulį, judantį tiesiu keliu, todėl atrodo, kad šviesa juda tiesiai iš taško, kuriame yra vaizdas.
