उत्तल ऐना

अवतल मिररको परिभाषा

दैनिक जीवनमा प्रयोग हुने एक प्रकारको ऐना अवतल ऐना हो। उत्तल ऐना यो एउटा घुमाउरो ऐना हो, जहाँ प्रकाशलाई परावर्तित गर्ने ऐनाको सतह पछाडि फर्कन्छ। बुझ्न सजिलो बनाउनको लागि, छेउमा रहेको अवतल ऐनाको छवि अवलोकन गर्नुहोस्।

प्रयोग गर्नुहोस्

यदि तपाईं आफ्नो अनुहारको छालालाई अझ स्पष्ट र विस्तृत रूपमा अवलोकन गर्न चाहनुहुन्छ भने, आफ्नो अनुहारलाई अवतल ऐनाको परावर्तक सतहको नजिक राख्नुहोस् जबसम्म तपाईंको प्रतिबिम्ब ठूलो देखिँदैन र तपाईंको छिद्रहरू स्पष्ट रूपमा देख्न सकिँदैन। तपाईंको प्रतिबिम्ब तपाईंको अनुहार भन्दा ठूलो देखिन्छ किनभने ऐनाले छविलाई बढाउँछ, जुन तब हुन्छ जब तपाईंको अनुहार र ऐना बीचको दूरी ऐनाको केन्द्रीय लम्बाइ भन्दा सानो हुन्छ। कृपया विषय अध्ययन गर्नुहोस्। उत्तल दर्पण छवि यसलाई राम्रोसँग बुझ्नको लागि, ऐना प्रायः महिलाहरूले ग्रिमिङको लागि र पुरुषहरूले दाह्री काट्नको लागि प्रयोग गर्छन् किनभने तिनीहरूले छविहरूलाई ठूलो बनाउँछन्।

टर्चलाइट र कार हेडलाइटहरूमा पनि अवतल ऐना प्रयोग गरिन्छ। फ्ल्यासलाइट, कार हेडलाइट, वा अन्य स्पटलाइटहरूमा ऐनाको उद्देश्य प्रकाशलाई समानान्तर बनाउनु हो ताकि सबै प्रकाश सिधा अगाडि यात्रा गरोस्। यदि तपाईंले फ्ल्यासलाइटको अगाडिको गिलास खोल्नुभयो र ऐना हटाउनुभयो भने, परिणामस्वरूप प्रकाश सबै दिशामा फैलिन्छ र टाढाबाट वस्तुहरू वा सडक सतहहरूलाई उज्यालो पार्न सक्दैन। फ्ल्यासलाइट वा कार हेडलाइटमा ऐनाको कार्य सिद्धान्त ऐनाको केन्द्र बिन्दुको बारेमा छलफलमा पछि व्याख्या गरिएको छ। फ्ल्यासलाइट वा अन्य स्पटलाइटहरूमा प्रयोग गर्नुको अलावा, सौर्य ऊर्जा प्लान्टहरूमा पनि ऐना प्रयोग गरिन्छ। सौर्य ऊर्जा प्लान्टहरूमा, ऐनाले सूर्यको प्रकाश सङ्कलन गर्छ र सबै प्रकाशलाई ऐनाको केन्द्र बिन्दुतिर निर्देशित गर्छ, जहाँ भाँडो राखिएको हुन्छ। सूर्यको प्रकाश भाँडोमा पानी वाष्पीकरण गर्न प्रयोग गरिन्छ, जहाँ वाष्पलाई बिजुली उत्पादन गर्न टर्बाइन चलाउन प्रयोग गरिन्छ।

केन्द्रबिन्दु

यदि प्रकाश परावर्तन गर्ने ऐनाको सतह धेरै टाढाको वस्तु, उदाहरणका लागि सूर्यको सामना गरिरहेको छ भने, सूर्यबाट उत्सर्जित प्रकाश किरण वस्तुसँग समानान्तर हुनेछ। मुख्य अक्ष तलको चित्रमा देखाइए अनुसार ऐना। प्रमुख अक्ष ऐनाको सतहको केन्द्रमा लम्ब रहेको काल्पनिक रेखा हो। तलको चित्रमा, प्रमुख अक्ष रेखा सबै परावर्तित प्रकाश किरणहरूको प्रतिच्छेदन बिन्दुसँग मेल खान्छ।
ऐनाको सतहमा प्रहार गर्दा, प्रत्येक प्रकाश किरण वा प्रकाशको किरणले पालना गर्दछ प्रकाशको परावर्तनको नियम। आपतकालीन किरण र परावर्तित किरणको बीचमा एउटा सामान्य रेखा हुन्छ जुन प्रकाश किरण जाने ऐनाको सतहमा लम्ब हुन्छ, तर सामान्य रेखा कोरिएको हुँदैन। आपतकालीन किरण र सामान्य बीचको कोण परावर्तित किरण र सामान्य बीचको कोण जस्तै हुन्छ। समतल सतह भएको समतल ऐनाको विपरीत, जसले गर्दा सबै सामान्य रेखाहरू एउटै दिशामा हुन्छन्, अवतल ऐनामा सामान्य रेखाहरू एउटै दिशामा हुँदैनन् किनभने ऐनाको सतह वक्र हुन्छ र समतल हुँदैन। सबै परावर्तित किरणहरू एक बिन्दुमा काट्छन् जुन मुख्य अक्षसँग मेल खान्छ जसलाई भनिन्छ केन्द्रबिन्दु (च)। अर्को शब्दमा, केन्द्र बिन्दु भनेको ऐनाको सतहबाट धेरै टाढा रहेको वस्तुको छवि बिन्दु हो, उदाहरणका लागि सूर्य र ताराहरू।
मा आधारित प्रकाशको परावर्तनको नियम, प्रकाश किरण वा प्रकाश किरणहरूको दिशा उल्टाउन सकिन्छ, अघिल्लो छविको विपरीत। यदि प्रकाश स्रोत ऐनाको केन्द्र बिन्दुमा रहेको मानिन्छ भने, वस्तुबाट उत्सर्जित प्रकाश किरण ऐनाको सतहमा ठोक्किन्छ र ऐनाको सतहबाट परावर्तित हुन्छ। परावर्तित प्रकाश किरणको दिशा अवतल ऐनाको प्रमुख अक्षसँग समानान्तर हुन्छ। यो फ्ल्यासलाइट, कार हेडलाइट वा अन्य स्पटलाइटहरूमा ऐनाको प्रयोगको पछाडिको आधारभूत सिद्धान्त हो, सौर्य ऊर्जा प्लान्टहरूमा ऐनाको प्रयोग।

माथिको व्याख्याको आधारमा, यो निष्कर्षमा पुग्न सकिन्छ कि यदि ऐनाको केन्द्रबिन्दुमा प्रकाश स्रोत अवस्थित छ भने, वस्तुबाट उत्सर्जित प्रकाश किरण ऐनामा परावर्तित हुन्छ जहाँ परावर्तित प्रकाश किरण ऐनाको मुख्य अक्षको समानान्तर हुन्छ। यसको विपरीत, यदि वस्तु धेरै टाढा छ भने, वस्तुको छवि अवतल ऐनाको केन्द्रबिन्दुमा हुन्छ। यदि धेरै टाढा रहेको वस्तुको केन्द्रबिन्दुमा छवि छ भने, ऐनाको सतहबाट वस्तुको दूरी सीमित वा नजिक छ भने वस्तुको छवि कहाँ हुन्छ? यो बुझ्नको लागि, कृपया विषय अध्ययन गर्नुहोस्। उत्तल दर्पण छवि र विषयको बुझाइलाई छिटो बनाउन, पहिले यसलाई अध्ययन गर्नुहोस् उत्तल ऐनाका विशेष किरणहरू दान उत्तल दर्पण सूत्र.

फोकल लम्बाइ

केन्द्रीय लम्बाइ (f) भनेको केन्द्र बिन्दु (F) र अवतल ऐनाको सतह बीचको दूरी हो। निम्नले आपतकालीन किरण र परावर्तित किरण प्रयोग गरेर अवतल ऐनाको केन्द्रीय लम्बाइ कसरी निर्धारण गर्ने भनेर व्याख्या गर्दछ।
बिन्दु C अवतल ऐनाको वक्रताको केन्द्रबिन्दु हो। अवतल ऐनाको केन्द्र लम्बाइ f (फोकल लम्बाइ = f = FQ) र अवतल ऐनाको वक्रताको त्रिज्या r (वक्रताको त्रिज्या = r = CQ = CP) हो।
आपतकालीन किरणले P मा अवतल ऐनामा ठोक्किन्छ र केन्द्रबिन्दु F तिर परावर्तित हुन्छ। बिन्दु रेखा CP सामान्य रेखा हो। आपतकालीन किरण र परावर्तित किरणले प्रकाशको परावर्तनको नियम पालना गर्छन् जहाँ आपतकालीन कोण (θ) परावर्तनको कोण (θ) बराबर हुन्छ र यो कोण त्रिकोण PCQ (θ) को कोण बराबर हुन्छ। त्रिकोण PCQ को कोण त्रिकोण CPF को कोण बराबर हुन्छ त्यसैले त्रिकोण PFC समभुज त्रिकोण हो। त्रिकोण PFC समभुज त्रिकोण भएकोले PF को लम्बाइ CF को लम्बाइ बराबर हुन्छ। ऐनाको चौडाइ ऐनाको वक्रताको त्रिज्या भन्दा सानो मानेर PF को लम्बाइ FQ को लम्बाइ बराबर मानिन्छ। CF = PF र PF = FQ भएकोले CQ = 2 CF = 2 FQ। CQ = r = अवतल ऐनाको वक्रताको त्रिज्या र FQ = f = अवतल ऐनाको फोकल लम्बाइ। यसरी यो निष्कर्षमा पुग्न सकिन्छ कि अवतल ऐना (r) को वक्रताको त्रिज्या = अवतल ऐनाको २ x केन्द्रीय लम्बाइ (f) हुन्छ। गणितीय रूपमा:
r = २ f वा f = r / २
 
छायाँ
 
समतल ऐनाले केवल भर्चुअल छवि मात्र बनाउन सक्छ, जबकि अवतल ऐनाले वास्तविक र भर्चुअल दुवै छविहरू बनाउन सक्छ। वस्तुको छवि वास्तविक हो कि भर्चुअल हो भन्ने कुरा अवतल ऐनाको सतहबाट वस्तुको दूरीमा निर्भर गर्दछ, र यो विषयमा विस्तृत रूपमा व्याख्या गरिएको छ। उत्तल दर्पण छवि.

वास्तविक छायाँ

यदि परावर्तित प्रकाश किरण वा परावर्तित प्रकाश किरणहरू छवि अवस्थित बिन्दुबाट गुज्रिन्छ भने छवि वास्तविक हुन्छ। यदि स्क्रिनलाई वास्तविक छवि अपेक्षित स्थानमा राखिएको छ भने, स्क्रिनमा प्रकाश किरण देखा पर्नेछ र यो प्रकाश किरणले वस्तुको आकार पाउँछ। खगोलीय टेलिस्कोपहरूमा अवतल दर्पणहरू प्रयोग गर्नुको कारण अवतल ऐनाद्वारा बनेको वास्तविक छविको अस्तित्व हो। अप्टिकल लेन्सको विषयमा, तपाईंले सिक्नुहुनेछ कि लेन्सको वास्तविक छवि बनाउने क्षमता अप्टिकल टेलिस्कोपहरूमा यसको प्रयोगको पृष्ठभूमि हो।

मायाको छायाँ

यदि परावर्तित प्रकाश किरण वा परावर्तित प्रकाश किरणहरू छवि अवस्थित बिन्दुबाट पार गर्दैनन् भने छवि भर्चुअल हुन्छ। यदि स्क्रिनलाई भर्चुअल छवि अपेक्षित स्थानमा राखिएको छ भने, स्क्रिनमा कुनै प्रकाश किरण देखिने छैन। भर्चुअल/स्पष्ट/गलत छवि वास्तवमा अवस्थित हुँदैन, तर मानव आँखाले यसलाई देख्छ। प्रकाश किरण सिधा बाटोमा हिँड्नु ताकि प्रकाश छायाँ भएको बिन्दुबाट सिधै सरिरहेको जस्तो देखियोस्।