Definicja lustra wklęsłego
Jednym z rodzajów luster używanych na co dzień jest lustro wklęsłe. Lustro wklęsłe to lustro zakrzywione, w którym powierzchnia odbijająca jest zakrzywiona do tyłu. Aby to zrozumieć, przyjrzyj się obrazowi lustra wklęsłego z boku.
Posługiwać się
Aby dokładniej i dokładniej przyjrzeć się skórze twarzy, trzymaj twarz blisko powierzchni odbijającej wklęsłego lustra, aż odbicie będzie większe, a pory będą wyraźnie widoczne. Twoje odbicie wydaje się większe niż twarz, ponieważ lustro je powiększa, co ma miejsce, gdy twarz znajduje się bliżej ogniskowej lustra. Zapoznaj się z tematem odbić w zwierciadle wklęsłym , aby lepiej to zrozumieć. Ponieważ powiększają one odbicie, lustra są powszechnie używane przez kobiety do pielęgnacji, a przez mężczyzn do golenia.
Wklęsłe zwierciadła są również stosowane w latarkach i reflektorach samochodowych. Celem zwierciadeł w latarkach, reflektorach samochodowych lub innych reflektorach jest równoległe ustawienie światła, tak aby całe światło padało prosto przed siebie. Jeśli otworzysz przednią szybę latarki i usuniesz zwierciadło, powstałe światło rozproszy się we wszystkich kierunkach i nie będzie w stanie oświetlić obiektów ani nawierzchni drogi z dużej odległości. Zasada działania zwierciadeł w latarkach lub reflektorach samochodowych zostanie wyjaśniona później w dyskusji o ognisku zwierciadeł. Oprócz zastosowania w latarkach lub innych reflektorach, zwierciadła są również wykorzystywane w elektrowniach słonecznych. W elektrowniach słonecznych zwierciadła zbierają światło słoneczne i kierują je w stronę ogniska zwierciadła, w którym umieszczone jest naczynie. Światło słoneczne służy do odparowywania wody w naczyniu, gdzie para wodna napędza turbinę wytwarzającą energię elektryczną.
Punkt centralny
Jeżeli powierzchnia lustra odbijająca światło jest zwrócona w stronę bardzo odległego obiektu, na przykład słońca, wówczas wiązka światła emitowana przez słońce będzie równoległa do obiektu. oś główna Lustro, jak pokazano na poniższym rysunku. Oś główna to wyimaginowana linia prostopadła do środka powierzchni lustra. Na poniższym rysunku oś główna pokrywa się z punktem przecięcia wszystkich odbitych promieni światła.
Każda wiązka światła padająca na powierzchnię lustra podlega prawo odbicia światłaPomiędzy promieniem padającym a promieniem odbitym przebiega linia normalna prostopadła do powierzchni lustra, przez którą przechodzi promień światła, ale linia normalna nie jest narysowana. Kąt między promieniem padającym a normalną jest taki sam, jak kąt między promieniem odbitym a normalną. W przeciwieństwie do płaskiego lustra, które ma płaską powierzchnię, tak że wszystkie linie normalne są w tym samym kierunku, w zwierciadle wklęsłym linie normalne nie są w tym samym kierunku, ponieważ powierzchnia lustra jest zakrzywiona, a nie płaska. Wszystkie promienie odbite przecinają się w jednym punkcie, który pokrywa się z główną osią, zwaną punkt centralny (F) Innymi słowy, punkt ogniskowy to punkt obrazu obiektu, który znajduje się bardzo daleko od powierzchni lustra, na przykład słońca i gwiazd.
Na podstawie prawo odbicia światłaKierunek wiązki światła lub promieni świetlnych można odwrócić, w przeciwieństwie do poprzedniego obrazu. Jeśli założymy, że źródło światła znajduje się w ognisku lustra, wówczas wiązka światła emitowana przez obiekt pada na powierzchnię lustra i jest przez nią odbijana. Kierunek odbitej wiązki światła jest równoległy do osi głównej zwierciadła wklęsłego. Jest to podstawowa zasada stosowania luster w latarkach, reflektorach samochodowych lub innych reflektorach, a także w elektrowniach słonecznych.
Na podstawie powyższego wyjaśnienia można stwierdzić, że jeśli źródło światła znajduje się w ognisku zwierciadła, wiązka światła emitowana przez obiekt odbija się od zwierciadła, gdzie odbita wiązka światła jest równoległa do głównej osi zwierciadła. I odwrotnie, jeśli obiekt znajduje się w bardzo dużej odległości, obraz obiektu znajduje się w ognisku zwierciadła wklęsłego. Jeśli obiekt znajdujący się w bardzo dużej odległości ma obraz w ognisku, gdzie znajduje się obraz obiektu, jeśli odległość obiektu od powierzchni zwierciadła jest skończona lub bliska? Aby to zrozumieć, zapoznaj się z tematem obrazu zwierciadła wklęsłego , a aby przyspieszyć zrozumienie tematu, najpierw zapoznaj się ze specjalnymi promieniami zwierciadła wklęsłego i wzorem zwierciadła wklęsłego.
Ogniskowa
Ogniskowa (f) to odległość między ogniskiem (F) a powierzchnią zwierciadła wklęsłego. Poniżej wyjaśniono, jak określić ogniskową zwierciadła wklęsłego, używając promienia padającego i promienia odbitego.
Punkt C jest środkiem krzywizny zwierciadła wklęsłego. Ogniskowa zwierciadła wklęsłego wynosi f (ogniskowa = f = FQ), a promień krzywizny zwierciadła wklęsłego wynosi r (promień krzywizny = r = CQ = CP).
Promień padający trafia w zwierciadło wklęsłe w punkcie P i odbija się w kierunku ogniska F. Linia przerywana CP jest linią normalną. Promień padający i promień odbity podlegają prawu odbicia światła, gdzie kąt padania (θ) jest równy kątowi odbicia (θ), a ten kąt jest równy kątowi trójkąta PCQ (θ). Kąt trójkąta PCQ jest równy kątowi trójkąta CPF, zatem trójkąt PFC jest trójkątem równobocznym. Ponieważ trójkąt PFC jest trójkątem równobocznym, to długość PF jest równa długości CF. Zakładając, że szerokość zwierciadła jest mniejsza niż promień krzywizny zwierciadła, zatem długość PF jest uważana za równą długości FQ. Ponieważ CF = PF i PF = FQ, to CQ = 2 CF = 2 FQ. CQ = r = promień krzywizny zwierciadła wklęsłego, a FQ = f = ogniskowa zwierciadła wklęsłego. Można zatem wnioskować, że promień krzywizny zwierciadła wklęsłego (r) = 2 x ogniskowa (f) zwierciadła wklęsłego. Matematycznie:
r = 2 f lub f = r / 2
Cień
Lustro płaskie może tworzyć jedynie obraz pozorny, natomiast lustro wklęsłe może tworzyć zarówno obrazy rzeczywiste, jak i pozorne. To, czy obraz obiektu jest rzeczywisty, czy pozorny, zależy od jego odległości od powierzchni lustra wklęsłego, co zostało szczegółowo wyjaśnione w tym temacie. wklęsłe odbicie lustrzane.
Prawdziwy cień
Obraz jest rzeczywisty, jeśli odbita wiązka światła lub odbite promienie światła przechodzą przez punkt, w którym się znajduje. Jeśli ekran zostanie umieszczony w miejscu, w którym spodziewany jest obraz rzeczywisty, pojawi się na nim wiązka światła o kształcie obiektu. Istnienie obrazu rzeczywistego utworzonego przez zwierciadło wklęsłe jest powodem stosowania zwierciadeł wklęsłych w teleskopach astronomicznych. W temacie soczewek optycznych dowiesz się, że zdolność soczewki do tworzenia obrazu rzeczywistego stanowi podstawę jej zastosowania w teleskopach optycznych.
Cień Mai
Obraz jest pozorny, jeśli odbita wiązka światła lub odbite promienie światła nie przechodzą przez punkt, w którym się znajduje. Jeśli ekran zostanie umieszczony w miejscu, w którym spodziewany jest obraz pozorny, wiązka światła nie będzie widoczna na ekranie. Obraz pozorny/pozorny/fałszywy w rzeczywistości nie istnieje, ale ludzkie oko go widzi. wiązka światła poruszanie się po linii prostej, tak aby wyglądało, jakby światło poruszało się prosto z punktu, w którym znajduje się cień.
