Definiția oglinzii concave
Un tip de oglindă folosită în viața de zi cu zi este oglinda concavă. O oglindă concavă este o oglindă curbată, în care suprafața reflectorizantă se curbează înapoi. Pentru a vă ajuta să înțelegeți, examinați imaginea unei oglinzi concave pe lateral.
Utilizare
Dacă vrei să-ți observi pielea feței mai clar și mai detaliat, ține-ți fața aproape de suprafața reflectorizantă a unei oglinzi concave până când reflexia ta apare mai mare și porii tăi pot fi văzuți clar. Reflexia ta apare mai mare decât fața ta deoarece oglinda o mărește, ceea ce se întâmplă atunci când fața ta are o distanță focală mai mică decât distanța focală a oglinzii. Te rugăm să studiezi subiectul reflexiilor în oglinda concavă pentru a înțelege mai bine acest lucru. Deoarece măresc reflexia, oglinzile sunt folosite în mod obișnuit de femei pentru îngrijire și de bărbați pentru bărbierit.
Oglinzile concave sunt folosite și în lanterne și faruri auto. Scopul oglinzilor din lanterne, faruri auto sau alte spoturi este de a paraleliza lumina, astfel încât toată lumina să călătorească drept înainte. Dacă deschideți geamul frontal al unei lanterne și scoateți oglinda, lumina rezultată este răspândită în toate direcțiile și nu poate ilumina obiecte sau suprafețe de drum la distanță. Principiul de funcționare al oglinzilor din lanterne sau faruri auto este explicat mai târziu în discuția despre punctul focal al oglinzilor. Pe lângă faptul că sunt utilizate în lanterne sau alte spoturi, oglinzile sunt folosite și în centralele solare. În centralele solare, oglinzile colectează lumina soarelui și direcționează toată lumina către punctul focal al oglinzii, unde este plasat un vas. Lumina soarelui este utilizată pentru a evapora apa din vas, unde aburul este folosit pentru a acționa o turbină pentru a genera electricitate.
Punct focal
Dacă suprafața unei oglinzi care reflectă lumina este în fața unui obiect foarte îndepărtat, de exemplu soarele, atunci fasciculul de lumină emis de soare va fi paralel cu obiectul. axă principală oglindă, așa cum se arată în imaginea de mai jos. Axa principală este o linie imaginară perpendiculară pe centrul suprafeței oglinzii. În imaginea de mai jos, linia axei principale coincide cu punctul de intersecție al tuturor razelor de lumină reflectate.
Când lovește o suprafață de oglindă, fiecare fascicul sau rază de lumină se supune legea reflexiei luminiiÎntre raza incidentă și raza reflectată există o linie normală perpendiculară pe suprafața oglinzii prin care trece raza de lumină, dar linia normală nu este trasată. Unghiul dintre raza incidentă și normală este același cu unghiul dintre raza reflectată și normală. Spre deosebire de o oglindă plană, care are o suprafață plană, astfel încât toate liniile normale sunt în aceeași direcție, într-o oglindă concavă liniile normale nu sunt în aceeași direcție, deoarece suprafața oglinzii este curbată și nu plană. Toate razele reflectate se intersectează într-un punct care coincide cu axa principală, care se numește punct focal (F). Cu alte cuvinte, punctul focal este punctul de imagine al unui obiect care este foarte departe de suprafața oglinzii, de exemplu soarele și stelele.
Bazat pe legea reflexiei luminii, direcția fasciculului de lumină sau a razelor de lumină poate fi inversată, contrar imaginii anterioare. Dacă se presupune că o sursă de lumină se află în punctul focal al oglinzii, atunci fasciculul de lumină emis de obiect atinge suprafața oglinzii și este reflectat de suprafața oglinzii. Direcția fasciculului de lumină reflectat este paralelă cu axa principală a oglinzii concave. Acesta este principiul de bază al utilizării oglinzilor în lanterne, faruri auto sau alte spoturi, utilizarea oglinzilor în centralele solare
Pe baza explicației de mai sus, se poate concluziona că, dacă există o sursă de lumină situată în punctul focal al oglinzii, fasciculul de lumină emis de obiect este reflectat de oglindă, unde fasciculul de lumină reflectat este paralel cu axa principală a oglinzii. Invers, dacă obiectul se află la o distanță foarte mare, imaginea obiectului se află în punctul focal al oglinzii concave. Dacă un obiect aflat la o distanță foarte mare are o imagine în punctul focal, unde se află imaginea obiectului dacă distanța obiectului față de suprafața oglinzii este finită sau mică? Pentru a înțelege acest lucru, vă rugăm să studiați subiectul imaginii oglinzii concave și, pentru a accelera înțelegerea subiectului, studiați mai întâi razele speciale ale oglinzii concave și formula oglinzii concave.
Distanță focală
Distanța focală (f) este distanța dintre punctul focal (F) și suprafața unei oglinzi concave. Următoarele explică modul de determinare a distanței focale a unei oglinzi concave folosind o rază incidentă și o rază reflectată.
Punctul C este punctul central de curbură al oglinzii concave. Distanța focală a oglinzii concave este f (distanța focală = f = FQ), iar raza de curbură a oglinzii concave este r (raza de curbură = r = CQ = CP).
Raza incidentă lovește oglinda concavă la punctul P și este reflectată spre punctul focal F. Linia punctată CP este linia normală. Raza incidentă și raza reflectată respectă legea reflexiei luminii, unde unghiul de incidență (θ) este egal cu unghiul de reflexie (θ), iar acest unghi este egal cu unghiul triunghiului PCQ (θ). Unghiul triunghiului PCQ este egal cu unghiul triunghiului CPF, prin urmare, triunghiul PFC este un triunghi echilateral. Deoarece triunghiul PFC este un triunghi echilateral, atunci lungimea lui PF este egală cu lungimea lui CF. Presupunând că lățimea oglinzii este mai mică decât raza de curbură a oglinzii, prin urmare, lungimea lui PF este considerată egală cu lungimea lui FQ. Deoarece CF = PF și PF = FQ, atunci CQ = 2 CF = 2 FQ. CQ = r = raza de curbură a oglinzii concave și FQ = f = lungimea focală a oglinzii concave. Astfel, se poate concluziona că raza de curbură a oglinzii concave (r) = 2 x lungimea focală (f) a oglinzii concave. Matematic:
r = 2 f sau f = r / 2
Bayangan
O oglindă plană poate forma doar o imagine virtuală, în timp ce o oglindă concavă poate forma atât imagini reale, cât și virtuale. Dacă imaginea unui obiect este reală sau virtuală depinde de distanța obiectului față de suprafața oglinzii concave, iar acest lucru a fost explicat în detaliu în subiectul imaginea oglinzii concave.
Umbră adevărată
O imagine este reală dacă fasciculul de lumină reflectat sau razele de lumină reflectate trec prin punctul în care se află imaginea. Dacă un ecran este plasat într-o poziție în care se așteaptă o imagine reală, pe ecran va apărea un fascicul de lumină, iar acest fascicul de lumină va avea forma obiectului. Existența unei imagini reale formate de o oglindă concavă este motivul pentru care oglinzile concave sunt utilizate în telescoapele astronomice. În tema lentilelor optice, veți învăța că capacitatea unei lentile de a forma o imagine reală este contextul utilizării sale în telescoapele optice.
Umbra Mayei
O imagine este virtuală dacă fasciculul de lumină reflectat sau razele de lumină reflectate nu trec prin punctul în care se află imaginea. Dacă un ecran este plasat într-o poziție în care este așteptată o imagine virtuală, niciun fascicul de lumină nu va fi vizibil pe ecran. O imagine virtuală/aparentă/falsă nu există în realitate, dar ochiul uman o vede. fascicul de lumină mișcându-se pe o traiectorie dreaptă, astfel încât să pară că lumina se mișcă în linie dreaptă din punctul în care se află umbra.
