Izliektā spoguļa definīcija
Viens no ikdienā izmantotajiem spoguļu veidiem ir izliekts spogulis. Izliektajam spogulim ir izliektas formas, kur spoguļa virsma, kas atstaro gaismu, ir izliekta uz priekšu.
Izliektā spoguļa pielietojums
Ja kādreiz esat redzējis motocikla vai automašīnas atpakaļskata spoguli, jūs, protams, jau zināt izliekto spoguļu izmantošanu ikdienas dzīvē. Spoguļi tiek izmantoti kā atpakaļskata spoguļi, jo izliekto spoguļu veidotie attēli ir vertikāli un attēli ir mazāki par objektiem, tāpēc tiem ir plašāks skata diapazons. Papildus mazākajam attēla izmēram visi izliekto spoguļu veidotie attēli ir virtuāli.
Izliektā spoguļa fokusa punkts
Ja spoguļa virsma, kas atstaro gaismu, ir pakļauta ļoti tālu objektam, piemēram, saules stariem, tad saules izstarotais gaismas stars
būs paralēla spoguļa galvenajai asij, kā parādīts attēlā zemāk. Galvenā ass ir iedomāta līnija, kas ir perpendikulāra spoguļa virsmas centram. Attēlā zemāk galvenā ass sakrīt ar spoguļa fokusa punktu (F).
Kad gaismas stars triecas pret spoguļa virsmu, tas atbilst gaismas atstarošanas likumam, kur krišanas leņķis ir vienāds ar atstarošanas leņķi. Ja pārtrauktā līnija tiek novilkta no atstarotās gaismas pamatnes, visas pārtrauktās līnijas krustojas vienā punktā, un šo punktu sauc par spoguļa fokusa punktu (F).
Cilvēka acs redz gaismas staru kūli, kas virzās pa taisnu ceļu, un visu atstaroto gaismu tā, it kā tā nāktu no spoguļa fokusa punkta. Fokusa punkts ir objekta attēla punkts, kas atrodas ļoti tālu no spoguļa virsmas, piemēram, saule un attēls ir virtuāli.
Izliektā spoguļa fokusa attālums
Fokusa attālums (f) ir attālums starp fokusa punktu (F) un spoguļa virsmu. Punkts C ir spoguļa izliekuma centrs. Izliektā spoguļa fokusa attālums ir f (fokusa attālums = f = FQ), un izliektā spoguļa izliekuma rādiuss ir r (izliekuma rādiuss = r = CQ = CP).
Ienākošais stars trāpa spogulī uz P un pēc tam tiek atstarots no izliektā spoguļa, kur atstarotā gaisma, šķiet, nāk no fokusa punkta F. Pārtrauktā līnija CP ir normāla līnija. Ienākošā un atstarotā gaisma atbilst 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 tāds pats kā trijstūra CPF leņķis, tāpēc PFC trijstūris ir vienādmalu trijstūris. Tā kā PFC trijstūris ir vienādmalu trijstūris, PF garums ir vienāds ar CF garumu. Pieņemot, ka spoguļa platums ir mazāks par spoguļa izliekuma rādiusu, PF garums tiek uzskatīts par vienādu ar FQ garumu. Tā kā CF = PF un PF = FQ, tad CQ = 2 CF = 2 FQ. CQ = r = spoguļa izliekuma rādiuss un FQ = f = spoguļa fokusa attālums. Tādējādi var secināt, ka izliektā spoguļa izliekuma rādiuss (r) = 2x izliektā spoguļa fokusa attālums (f). Matemātiski:
r = 2f vai f = r / 2
Attēla veidošanās ar izliektu spoguli
Ieliektie spoguļi var veidot reālus un virtuālus attēlus, savukārt izliektie spoguļi var veidot tikai virtuālus attēlus. Attēla veidošana ar izliektiem spoguļiem ir detalizēti izskaidrota tēmā par attēla veidošanu ar izliektu spoguli.
Virtuālais attēls
Kad izliekts spogulis atstaro gaismu, kas nāk uz izliekto spoguļa virsmu, atstarotās gaismas virziens
šķiet, ka gaisma nāk no izliektā spoguļa fokusa punkta un izliektā spoguļa izliekuma centra punkta. Tā kā gaisma neiziet aiz izliekta spoguļa, izveidotais attēls ir virtuāls attēls. Ja ekrānu novietojat vietā, kur ir virtuāls attēls, uz ekrāna attēla nav. Virtuālais attēls pastāv tāpēc, ka cilvēka acs redz gaismas starus, kas pārvietojas taisni, un izskatās, ka stari nāk no punkta, kur atrodas virtuālais attēls.
