Artikel over straaldiagrammen voor concave spiegels
Als een object zich voor een concave spiegel bevindt die licht reflecteert, zal de concave spiegel een beeld van het object vormen. Als de positie van het object voor de concave spiegel bekend is, hoe kan men dan de beeldvorming van het object tekenen? Ter verduidelijking, stel dat een object zich voor een concave spiegel bevindt, zoals hieronder weergegeven.
Oranje lijn = concave spiegel
Blauwe lijnen = de hoofdas
Pijl (groen) = object
R = middelpunt van de kromming van de concave spiegel
f = brandpunt van de concave spiegel
Afbeeldingen van objecten kunnen worden gemaakt door alle lichtstralen die door de objecten gaan te tekenen, maar dit is minder praktisch omdat er dan veel lijnen nodig zijn om de lichtstralen voor te stellen. Voor de eenvoud worden daarom slechts enkele lichtstralen gekozen om alle lichtstralen die door het object gaan te representeren. Omdat dit proces gepaard gaat met lichtreflectie , moet bij het tekenen van de beeldvorming rekening worden gehouden met de wet van lichtreflectie.
Straaldiagrammen
1:
Lichtstraal 1, die de concave spiegel binnenkomt, wordt parallel aan de hoofdas getrokken en raakt het bovenste uiteinde van het object.
Vervolgens wordt het licht weerkaatst door een concave spiegel, waarbij de weerkaatste lichtbundel door het brandpunt (f) moet gaan. De invallende en weerkaatste lichtbundels die getekend zijn, moeten voldoen aan de wet van de lichtreflectie, waarbij de invalshoek gelijk is aan de reflectiehoek.
2:
Lichtstraal 2, die op de concave spiegel valt, moet volgens de tekening door het brandpunt gaan en het bovenste uiteinde van het object raken.
Vervolgens wordt het licht weerkaatst door een concave spiegel, waarbij de weerkaatste lichtbundel evenwijdig moet zijn aan de hoofdas. De invallende en weerkaatste lichtstralen moeten voldoen aan de wet van de lichtreflectie, waarbij de invalshoek gelijk is aan de reflectiehoek.
3:
Straal 3, oftewel de lichtbundel 3 die op de concave spiegel afkomt, moet door het middelpunt van de spiegelkromming (R) gaan.
De lichtstraal raakt het bovenste uiteinde van het object en wordt vervolgens weerkaatst door een concave spiegel, waarbij de weerkaatste straal samenvalt met de invallende straal. De beschreven invallende en weerkaatste stralen moeten voldoen aan de wet van de lichtreflectie, waarbij de invalshoek gelijk is aan de reflectiehoek. Als de lichtstraal samenvalt met de weerkaatste straal, moet de lichtstraal loodrecht (90 ° ) op de invallende straal staan.
met het concave spiegeloppervlak dat door de lichtbundel gaat, zodat de invalshoek van 90 ° gelijk is aan de reflectiehoek van 90 °.
Beeldvorming ( twee stralen )
De beeldvorming van een object kan worden getekend met slechts twee stralen, zoals hieronder weergegeven. Bij gebruik van twee stralen zijn er drie mogelijke beeldvormingen.
Straal 1 en straal 2
Straal 1 en straal 3
Straal 2 en straal 3
De beeldvorming voor een object dat met slechts twee stralen wordt getekend, moet worden aangepast aan de afstand van het object tot de concave spiegel. Als de afstand van het object tot de concave spiegel gelijk is aan die in de bovenstaande afbeelding, zijn er drie manieren om een beeld te tekenen met slechts twee stralen. Als de afstand van het object tot de concave spiegel anders is dan in de bovenstaande afbeelding, bijvoorbeeld als het object zich tussen het brandpunt en het krommingsmiddelpunt bevindt, zijn er slechts twee manieren om het beeld te tekenen.
Als je een beeldvorming met een concave spiegel tekent, kun je één methode kiezen en hoef je er niet twee of drie te gebruiken.
Beeldvorming ( drie stralen )
De beeldvorming van een object kan worden getekend met behulp van drie stralen, zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding.
Als de afstand van het object tot de concave spiegel niet zoals hierboven is, bijvoorbeeld als het object zich tussen de concave spiegel en het brandpunt bevindt,
Als het object zich tussen het brandpunt en het krommingsmiddelpunt van de concave spiegel bevindt, kan de beeldvorming voor een object op drie manieren worden getekend, zoals weergegeven in de bovenstaande afbeelding. Er zijn echter slechts twee manieren om de beeldvorming te tekenen. Bekijk het voorbeeld van de beeldvorming door een concave spiegel, waarbij de afstand van het object tot de concave spiegel varieert, met betrekking tot de beeldvorming van de concave spiegel.
