Definisi Cermin Cekung
Satu jenis cermin yang digunakan dalam kehidupan seharian ialah cermin cekung. Cermin cekung ialah cermin melengkung, di mana permukaan pantulannya melengkung ke belakang. Untuk membantu anda memahami, perhatikan imej cermin cekung di sisinya.
Gunakan
Jika anda ingin memerhatikan kulit wajah anda dengan lebih jelas dan terperinci, dekatkan wajah anda dengan permukaan pantulan cermin cekung sehingga pantulan anda kelihatan lebih besar dan liang pori anda dapat dilihat dengan jelas. Pantulan anda kelihatan lebih besar daripada wajah anda kerana cermin membesarkannya, yang berlaku apabila wajah anda kurang daripada panjang fokus cermin. Sila kaji topik pantulan cermin cekung untuk lebih memahami perkara ini. Kerana ia membesarkan pantulan, cermin biasanya digunakan oleh wanita untuk dandanan dan lelaki untuk bercukur.
Cermin cekung juga digunakan dalam lampu suluh dan lampu hadapan kereta. Tujuan cermin dalam lampu suluh, lampu hadapan kereta atau lampu sorot lain adalah untuk menyelaraskan cahaya supaya semua cahaya bergerak lurus ke hadapan. Jika anda membuka kaca hadapan lampu suluh dan mengeluarkan cermin, cahaya yang terhasil tersebar ke semua arah dan tidak dapat menerangi objek atau permukaan jalan pada jarak yang jauh. Prinsip kerja cermin dalam lampu suluh atau lampu hadapan kereta dijelaskan kemudian dalam perbincangan tentang titik fokus cermin. Selain digunakan dalam lampu suluh atau lampu sorot lain, cermin juga digunakan dalam loji kuasa solar. Dalam loji kuasa solar, cermin mengumpul cahaya matahari dan mengarahkan semua cahaya ke arah titik fokus cermin, di mana bekas diletakkan. Cahaya matahari digunakan untuk menyejat air di dalam bekas, di mana wap digunakan untuk memacu turbin bagi menjana elektrik.
Titik Fokus
Jika permukaan cermin yang memantulkan cahaya berhadapan dengan objek yang sangat jauh, contohnya matahari, maka pancaran cahaya yang dipancarkan oleh matahari akan selari dengan objek tersebut. paksi utama cermin, seperti yang ditunjukkan dalam imej di bawah. Paksi utama ialah garis khayalan yang berserenjang dengan pusat permukaan cermin. Dalam imej di bawah, garis paksi utama bertepatan dengan titik persilangan semua sinar cahaya yang dipantulkan.
Apabila terkena permukaan cermin, setiap pancaran cahaya atau sinar cahaya mematuhi hukum pantulan cahaya. Antara sinar datang dan sinar pantulan terdapat garis normal yang berserenjang dengan permukaan cermin tempat sinar cahaya melaluinya, tetapi garis normal tidak dilukis. Sudut antara sinar datang dan garis normal adalah sama dengan sudut antara sinar pantulan dan garis normal. Berbeza dengan cermin rata yang mempunyai permukaan rata supaya semua garis normal berada dalam arah yang sama, dalam cermin cekung garis normal tidak berada dalam arah yang sama kerana permukaan cermin melengkung dan tidak rata. Semua sinar pantulan bersilang pada satu titik yang bertepatan dengan paksi utama yang dipanggil titik fokus (F). Dalam erti kata lain, titik fokus ialah titik imej sesuatu objek yang sangat jauh dari permukaan cermin, contohnya matahari dan bintang.
Berdasarkan hukum pantulan cahaya, arah pancaran cahaya atau sinaran cahaya boleh diterbalikkan, bertentangan dengan imej sebelumnya. Jika sumber cahaya dianggap berada di titik fokus cermin, maka pancaran cahaya yang dipancarkan oleh objek mengenai permukaan cermin dan dipantulkan oleh permukaan cermin. Arah pancaran cahaya yang dipantulkan adalah selari dengan paksi utama cermin cekung. Ini adalah prinsip asas di sebalik penggunaan cermin dalam lampu suluh, lampu kereta atau lampu sorot lain, penggunaan cermin dalam loji kuasa solar
Berdasarkan penjelasan di atas, dapat disimpulkan bahawa jika terdapat sumber cahaya yang terletak di titik fokus cermin, pancaran cahaya yang dipancarkan oleh objek dipantulkan oleh cermin di mana pancaran cahaya yang dipantulkan selari dengan paksi utama cermin. Sebaliknya, jika objek berada pada jarak yang sangat jauh, imej objek berada pada titik fokus cermin cekung. Jika objek pada jarak yang sangat jauh mempunyai imej pada titik fokus, di manakah imej objek tersebut jika jarak objek dari permukaan cermin adalah terhingga atau dekat? Untuk memahami perkara ini, sila kaji topik imej cermin cekung dan untuk mempercepatkan pemahaman tentang topik tersebut, kaji dahulu sinar khas cermin cekung dan formula cermin cekung.
Panjang Fokus
Panjang fokus (f) ialah jarak antara titik fokus (F) dan permukaan cermin cekung. Berikut adalah penerangan tentang cara menentukan panjang fokus cermin cekung menggunakan sinar datang dan sinar pantul.
Titik C ialah titik pusat kelengkungan cermin cekung. Panjang fokus cermin cekung ialah f (panjang fokus = f = FQ) dan jejari kelengkungan cermin cekung ialah r (jejari kelengkungan = r = CQ = CP).
Sinar datang mengenai cermin cekung di P dan dipantulkan ke arah titik fokus F. Garis putus-putus CP ialah garis normal. Sinar datang dan sinar pantulan mematuhi hukum pantulan cahaya di mana sudut tuju (θ) adalah sama dengan sudut pantulan (θ) dan sudut ini adalah sama dengan sudut segi tiga PCQ (θ). Sudut segi tiga PCQ adalah sama dengan sudut segi tiga CPF, oleh itu segi tiga PFC ialah segi tiga sama sisi. Oleh kerana segi tiga PFC ialah segi tiga sama sisi, maka panjang PF adalah sama dengan panjang CF. Dengan mengandaikan lebar cermin lebih kecil daripada jejari kelengkungan cermin, maka panjang PF dianggap sama dengan panjang FQ. Oleh kerana CF = PF dan PF = FQ, maka CQ = 2 CF = 2 FQ. CQ = r = jejari kelengkungan cermin cekung dan FQ = f = panjang fokus cermin cekung. Oleh itu, dapat disimpulkan bahawa jejari kelengkungan cermin cekung (r) = 2 x panjang fokus (f) cermin cekung. Secara matematik:
r = 2 f atau f = r / 2
Bayang-bayang
Cermin rata hanya boleh membentuk imej maya, manakala cermin cekung boleh membentuk imej nyata dan maya. Sama ada imej sesuatu objek itu nyata atau maya bergantung pada jarak objek dari permukaan cermin cekung, dan ini telah dijelaskan secara terperinci dalam topik ini. imej cermin cekung.
Bayangan Sebenar
Imej adalah nyata jika pancaran cahaya yang dipantulkan atau sinar cahaya yang dipantulkan melalui titik di mana imej itu berada. Jika skrin diletakkan pada kedudukan di mana imej sebenar dijangka, pancaran cahaya akan muncul pada skrin dan pancaran cahaya ini mempunyai bentuk objek. Kewujudan imej sebenar yang dibentuk oleh cermin cekung adalah sebab mengapa cermin cekung digunakan dalam teleskop astronomi. Dalam topik kanta optik, anda akan mempelajari bahawa keupayaan kanta untuk membentuk imej sebenar adalah latar belakang penggunaannya dalam teleskop optik.
Bayangan Maya
Sesuatu imej adalah maya jika pancaran cahaya yang dipantulkan atau sinar cahaya yang dipantulkan tidak melalui titik di mana imej itu berada. Jika skrin diletakkan pada kedudukan di mana imej maya dijangka, tiada pancaran cahaya akan kelihatan pada skrin. Imej maya/jelas/palsu sebenarnya tidak wujud, tetapi mata manusia melihatnya. pancaran cahaya bergerak dalam laluan lurus supaya kelihatan seolah-olah cahaya bergerak terus dari titik di mana bayang-bayang itu berada.
