Artikel over straaldiagrammen voor de bolle spiegel
Als een object zich voor een bolle spiegel bevindt die licht reflecteert, zal de spiegel een beeld van het object vormen. Als de afstand van het object tot de spiegel bekend is, hoe kan dan de beeldvorming van het object worden getekend? Stel dat een object zich voor een bolle spiegel bevindt, zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding.
De oranje lijn = bolle spiegel
Blauwe lijn = de hoofdas
Groene pijl = object
R = krommingsmiddelpunt van de bolle spiegel
f = brandpunt van de bolle spiegel
Afbeeldingen van objecten worden verkregen door alle stralen die door de objecten gaan te tekenen, maar dit is minder praktisch omdat er dan veel lijnen nodig zijn om de stralen voor te stellen. Voor de eenvoud worden daarom slechts enkele stralen gekozen om alle lichtbundels die door het object gaan weer te geven. Omdat dit proces de reflectie van licht met zich meebrengt, moet bij het tekenen van de beeldvorming rekening worden gehouden met de wet van de lichtreflectie.
Straaldiagram
1:
De lichtstraal 1 die op de bolle spiegel valt, wordt parallel aan de hoofdas getrokken en raakt het bovenste uiteinde van het object.
Vervolgens wordt het licht weerkaatst door de bolle spiegel, waar de lichtbundel reflecteert alsof vanuit het brandpunt (f). Het invallende licht en het weerkaatste licht moeten voldoen aan de wet van de lichtreflectie, waarbij de invalshoek gelijk is aan de reflectiehoek.
2:
De lichtstraal 2 die de bolle spiegel binnenkomt, wordt aangetrokken zodat deze het bovenste uiteinde van het object raakt.
En in de richting van het snijpunt van de hoofdas met de bolle spiegel wordt de lichtbundel gereflecteerd. Het invallende licht en het gereflecteerde licht moeten voldoen aan de wet van de lichtreflectie, waarbij de invalshoek gelijk is aan de reflectiehoek.
3:
De lichtstraal 3, ofwel de bundel 3 die de bolle spiegel binnenkomt, wordt naar het middelpunt van de spiegelkromming (R) getrokken en raakt het bovenste uiteinde van het object.
Het licht wordt vervolgens door de bolle spiegel weerkaatst alsof de weerkaatste lichtbundel afkomstig is van het krommingsmiddelpunt. De weerkaatste lichtbundel valt samen met de invallende lichtbundel. Zowel het invallende licht als het weerkaatste licht moeten voldoen aan de wet van de lichtweerkaatsing, waarbij de invalshoek gelijk is aan de weerkaatsingshoek. Als de lichtbundel samenvalt met de weerkaatste lichtbundel, moet de lichtbundel loodrecht (90 ° ) op het oppervlak van de bolle spiegel staan.
De beeldvorming (twee stralen)
De beeldvorming kan worden getekend met slechts twee stralen, zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding. 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 manier waarop een beeld wordt gevormd met slechts twee lichtbundels moet ook worden aangepast aan de afstand van het object tot de bolle spiegel. Als de afstand van het object tot de bolle spiegel is zoals in de bovenstaande afbeelding, zijn er drie manieren om het beeld te tekenen met slechts twee lichtbundels. Als de afstand van het object tot de bolle spiegel anders is dan in de bovenstaande afbeelding, bijvoorbeeld als het object zich tussen het brandpunt en het krommingsmiddelpunt bevindt, zijn er niet per se drie manieren om het beeld te tekenen, maar mogelijk slechts twee.
Als je de beeldvorming met behulp van een bolle spiegel tekent, kun je één methode kiezen en hoef je niet twee of drie methoden te gebruiken.
De beeldvorming (drie stralen)
De beeldvorming kan worden weergegeven met behulp van drie lichtbundels of drie stralen, zoals te zien is in de onderstaande afbeelding.
Als de afstand van het object tot de bolle spiegel niet is zoals weergegeven in de afbeelding, bijvoorbeeld als het object zich tussen de bolle spiegel en het brandpunt bevindt,
Als het object zich tussen het brandpunt en het krommingsmiddelpunt bevindt, kan de beeldvorming niet op drie manieren worden weergegeven zoals in de afbeelding. Er zijn slechts twee manieren om de beeldvorming weer te geven. Bekijk het voorbeeld van beeldvorming door een bolle spiegel, waarbij de afstand van het object tot de bolle spiegel varieert.
