Ieliektā spoguļa definīcija
Viens no ikdienā izmantotajiem spoguļu veidiem ir ieliektais spogulis. Ieliekts spogulis ir izliekts spogulis, kurā atstarojošā virsma ir izliekta atpakaļ. Lai labāk izprastu, aplūkojiet ieliektā spoguļa attēlu sānos.
Lietošana
Ja vēlaties skaidrāk un detalizētāk novērot savu sejas ādu, turiet seju tuvu ieliekta spoguļa atstarojošajai virsmai, līdz jūsu atspulgs šķiet lielāks un jūsu poras ir skaidri redzamas. Jūsu atspulgs šķiet lielāks par jūsu seju, jo spogulis to palielina, kas notiek, ja jūsu seja ir mazāka par spoguļa fokusa attālumu. Lūdzu, izpētiet ieliekta spoguļa atspulgu tēmu , lai labāk to izprastu. Tā kā tie palielina atspulgu, spoguļus sievietes parasti izmanto kopšanai, bet vīrieši – skūšanai.
Ieliektus spoguļus izmanto arī lukturīšos un automašīnu priekšējos lukturos. Lukturu, automašīnu priekšējo lukturu vai citu prožektoru spoguļu mērķis ir paralēlizēt gaismu, lai visa gaisma virzītos taisni uz priekšu. Ja atverat lukturīša priekšējo stiklu un izņemat spoguli, iegūtā gaisma izkliedējas visos virzienos un nevar apgaismot objektus vai ceļa virsmas attālumā. Lukturu vai automašīnu priekšējo lukturu spoguļu darbības princips ir paskaidrots vēlāk diskusijā par spoguļu fokusa punktu. Papildus izmantošanai lukturīšos vai citos prožektoros spoguļus izmanto arī saules elektrostacijās. Saules elektrostacijās spoguļi savāc saules gaismu un virza visu gaismu uz spoguļa fokusa punktu, kur ir novietots trauks. Saules gaisma tiek izmantota ūdens iztvaicēšanai traukā, kur tvaiks tiek izmantots turbīnas darbināšanai elektroenerģijas ražošanai.
Kontaktpunkts
Ja spoguļa virsma, kas atstaro gaismu, ir vērsta pret ļoti tālu objektu, piemēram, sauli, tad saules izstarotais gaismas stars būs paralēls objektam. galvenā ass spogulis, kā parādīts attēlā zemāk. Galvenā ass ir iedomāta līnija, kas ir perpendikulāra spoguļa virsmas centram. Attēlā zemāk galvenā ass līnija sakrīt ar visu atstaroto gaismas staru krustošanās punktu.
Triecoties pret spoguļa virsmu, katrs gaismas stars vai gaismas stars pakļaujas gaismas atstarošanas likumsStarp krītošo staru un atstaroto staru ir normāla līnija, kas ir perpendikulāra spoguļa virsmai, caur kuru iet gaismas stars, bet normāle nav novilkta. Leņķis starp krītošo staru un normāli ir tāds pats kā leņķis starp atstaroto staru un normāli. Atšķirībā no plakana spoguļa, kuram ir plakana virsma, tāpēc visas normāles līnijas ir vienā virzienā, ieliektā spogulī normāles līnijas nav vienā virzienā, jo spoguļa virsma ir izliekta, nevis plakana. Visi atstarotie stari krustojas vienā punktā, kas sakrīt ar galveno asi, ko sauc. centrālais punkts (F). Citiem vārdiem sakot, fokusa punkts ir objekta attēla punkts, kas atrodas ļoti tālu no spoguļa virsmas, piemēram, saule un zvaigznes.
Pamatojoties uz gaismas atstarošanas likums, gaismas staru virzienu var mainīt, pretēji iepriekšējam attēlam. Ja pieņem, ka gaismas avots atrodas spoguļa fokusa punktā, tad objekta izstarotais gaismas stars trāpa spoguļa virsmā un tiek atstarots no spoguļa virsmas. Atstarotā gaismas stara virziens ir paralēls ieliektā spoguļa galvenajai asij. Šis ir pamatprincips, uz kura balstās spoguļu izmantošana lukturīšos, automašīnu lukturos vai citos prožektoros, spoguļu izmantošana saules elektrostacijās.
Balstoties uz iepriekš minēto skaidrojumu, var secināt, ka, ja spoguļa fokusa punktā atrodas gaismas avots, tad objekta izstarotais gaismas stars tiek atstarots no spoguļa vietā, kur atstarotais gaismas stars ir paralēls spoguļa galvenajai asij. Un otrādi, ja objekts atrodas ļoti tālu, objekta attēls atrodas ieliektā spoguļa fokusa punktā. Ja objektam ļoti tālu atrodas attēls fokusa punktā, kur atrodas objekta attēls, ja objekta attālums no spoguļa virsmas ir galīgs vai tuvs? Lai to saprastu, lūdzu, izpētiet tēmu par ieliektā spoguļa attēlu , un, lai paātrinātu tēmas izpratni, vispirms izpētiet ieliektā spoguļa īpašos starus un ieliektā spoguļa formulu.
Fokusa attālums
Fokusa attālums (f) ir attālums starp fokusa punktu (F) un ieliekta spoguļa virsmu. Tālāk ir paskaidrots, kā noteikt ieliekta spoguļa fokusa attālumu, izmantojot krītošo staru un atstaroto staru.
Punkts C ir ieliektā spoguļa izliekuma centrs. Ieliektā spoguļa fokusa attālums ir f (fokusa attālums = f = FQ), un ieliektā spoguļa izliekuma rādiuss ir r (izliekuma rādiuss = r = CQ = CP).
Krītošais stars trāpa ieliektajā spogulī punktā P un atstarojas fokusa punkta F virzienā. Punktētā līnija CP ir normāle. Krītošais un atstarotais stars pakļaujas gaismas atstarošanas likumam, kur krišanas leņķis (θ) ir vienāds ar atstarošanas leņķi (θ), un šis leņķis ir vienāds ar trijstūra PCQ leņķi (θ). Trijstūra PCQ leņķis ir vienāds ar trijstūra CPF leņķi, tāpēc trijstūris PFC ir vienādmalu trijstūris. Tā kā trijstūris PFC ir vienādmalu trijstūris, tad PF garums ir vienāds ar CF garumu. Pieņemot, ka spoguļa platums ir mazāks par spoguļa izliekuma rādiusu, tāpēc PF garums tiek uzskatīts par vienādu ar FQ garumu. Tā kā CF = PF un PF = FQ, tad CQ = 2 CF = 2 FQ. CQ = r = ieliektā spoguļa izliekuma rādiuss un FQ = f = ieliektā spoguļa fokusa attālums. Tādējādi var secināt, ka ieliektā spoguļa izliekuma rādiuss (r) = 2 x ieliektā spoguļa fokusa attālums (f). Matemātiski:
r = 2 f vai f = r / 2
Ēna
Plakans spogulis var veidot tikai virtuālu attēlu, savukārt ieliekts spogulis var veidot gan reālus, gan virtuālus attēlus. Tas, vai objekta attēls ir reāls vai virtuāls, ir atkarīgs no objekta attāluma no ieliektā spoguļa virsmas, un tas ir detalizēti izskaidrots tēmā. ieliekts spoguļattēls.
Īsta ēna
Attēls ir reāls, ja atstarotais gaismas stars vai atstarotie gaismas stari iet caur punktu, kur atrodas attēls. Ja ekrāns tiek novietots vietā, kur sagaidāms reāls attēls, uz ekrāna parādīsies gaismas stars, un šim gaismas staram būs objekta forma. Ieliekta spoguļa veidota reāla attēla esamība ir iemesls, kāpēc ieliekti spoguļi tiek izmantoti astronomiskajos teleskopos. Optisko lēcu tēmā jūs uzzināsiet, ka lēcas spēja veidot reālu attēlu ir tās izmantošanas optiskajos teleskopos pamats.
Maijas ēna
Attēls ir virtuāls, ja atstarotais gaismas stars vai atstarotie gaismas stari nešķērso punktu, kurā atrodas attēls. Ja ekrāns ir novietots pozīcijā, kur sagaidāms virtuāls attēls, uz ekrāna nebūs redzams gaismas stars. Virtuāls/šķietams/viltus attēls patiesībā neeksistē, bet cilvēka acs to redz. gaismas stars pārvietojas taisnā trajektorijā, lai izskatītos, ka gaisma virzās taisni no punkta, kur atrodas ēna.
