Учебные пособия по основам физики

Выпуклое зеркало

Определение выпуклого зеркала

Один из типов зеркал, используемых в повседневной жизни, — это выпуклые зеркала. Выпуклые зеркала имеют изогнутую форму, где зеркальная поверхность, отражающая свет, изогнута вперед.

Применение выпуклого зеркала

Если вы когда-либо видели зеркало заднего вида на мотоцикле или автомобиле, то, конечно же, уже знаете, для чего используются выпуклые зеркала в повседневной жизни. Эти зеркала используются в качестве зеркал заднего вида, потому что изображения, формируемые выпуклыми зеркалами, являются прямыми, и эти изображения меньше, чем объекты, что обеспечивает более широкий угол обзора. Помимо меньшего размера изображения, все изображения, формируемые выпуклыми зеркалами, являются виртуальными.

Свойства изображения, образуемого вогнутым зеркалом.

Статья о свойствах изображения, образуемого вогнутым зеркалом.

Расстояние до объекта меньше фокусного расстояния вогнутого зеркала (d o < f)

На основании расчета формирования изображения вогнутым зеркалом делается вывод, что если расстояние до объекта (do) меньше фокусного расстояния (f), то свойства изображения таковы:

– Виртуальный означает, что луч света не проходит через изображение.

– Вертикальный

Уравнение вогнутого зеркала

Статья об уравнении вогнутого зеркала

Прежде чем выводить уравнение вогнутого зеркала, сначала ознакомьтесь с приведенными ниже правилами знаков для вогнутого зеркала.

Правила обозначения для вогнутого зеркала

– Расстояние до объекта (do)

Если объект находится перед зеркальной поверхностью, отражающей свет, то расстояние до объекта (do) положительно.

– Расстояние до изображения (di)

Если изображение находится перед зеркальной поверхностью, отражающей свет, где свет проходит сквозь изображение, то расстояние до изображения (di) положительно (действительное изображение). Если изображение находится за зеркальной поверхностью, отражающей свет, где свет не проходит сквозь изображение, то расстояние до изображения отрицательно (мнимое изображение).

Формирование изображения с помощью вогнутого зеркала

Чтобы понять, как изображение объекта формируется вогнутым зеркалом, ознакомьтесь с примерами задач и их решениями, приведенными ниже. В этой задаче предполагается, что объект находится на определенном расстоянии от вогнутого зеркала, затем нарисуйте изображение, сформированное вогнутым зеркалом.

Расстояние до изображения, образованного вогнутым зеркалом, и увеличение изображения, формируемого вогнутым зеркалом.

Рассмотрим вогнутое зеркало с фокусным расстоянием 20 см. Нарисуйте схему формирования изображения, а затем определите расстояние до изображения и увеличение изображения, если:

а) расстояние между объектами меньше расстояния фокусного расстояния (do)

Диаграммы лучей для вогнутых зеркал

Статья о диаграммах лучей для вогнутых зеркал

Если объект находится перед вогнутым зеркалом, отражающим свет, то вогнутое зеркало образует изображение объекта. Если известно положение объекта перед вогнутым зеркалом, как изобразить его изображение? Для наглядности предположим, что объект находится перед вогнутым зеркалом , как показано ниже.

Диаграммы лучей для вогнутых зеркал 1 Оранжевая линия = вогнутое зеркало

Синие линии = главная ось

Стрелка (зеленая) = объект

R = центр кривизны вогнутого зеркала

Вогнутое зеркало

Определение вогнутого зеркала

Один из типов зеркал, используемых в повседневной жизни, — это вогнутые зеркала. Вогнутое зеркало — это зеркало изогнутой формы, поверхность которого отражает свет, изгибаясь в обратную сторону.

Применение вогнутого зеркала

Если вы хотите более четко и детально рассмотреть кожу лица, приблизьте лицо к поверхности вогнутого зеркала.

Зеркало отражает свет, благодаря чему изображение вашего лица кажется больше, и поры кожи лица становятся хорошо видны. Изображение вашего лица кажется больше, чем оно есть на самом деле, потому что зеркало увеличивает его, когда расстояние от вашего лица до вогнутого зеркала меньше фокусного расстояния зеркала. Благодаря возможности увеличения изображений, вогнутые зеркала обычно используются женщинами для того, чтобы нарядиться, а мужчинами — для бритья.

Плоское зеркало

Определение плоского зеркала

Плоское зеркало — это зеркало с плоской поверхностью, одна из которых покрыта отражающим металлом, благодаря чему поверхность плоского зеркала отражает более 95 процентов падающего на неё света. Если направить фонарик на поверхность плоского зеркала, зеркало отразит свет, и ваши глаза будут ослеплять. И наоборот, если вы стоите перед зеркальной поверхностью днём, ваше лицо отражает солнечный свет на поверхность зеркала, и одновременно зеркало отражает свет обратно на вас. Если вы стоите перед плоской зеркальной поверхностью ночью, то ваше лицо отражает свет электрического света.

к плоской зеркальной поверхности, и в то же время плоское зеркало отражает свет электрического источника обратно к вам.

Зеркальное отражение и диффузное отражение

Статья о зеркальном и диффузном отражении

Если вы встанете перед плоским зеркалом, вы увидите отражение своего лица. Если вы встанете на краю плоского зеркала, сможете ли вы по-прежнему видеть свое лицо за ним? Вы можете исследовать это подробнее, посветив фонариком на плоскую зеркальную поверхность. Когда фонарик направлен перпендикулярно поверхности плоского зеркала, можно увидеть отражение фонарика. Но если вы встанете на краю плоского зеркала и направите фонарик в центр зеркала, то отражения фонарика вы не увидите!

При наблюдении за объектом днем происходят разные вещи. Такие предметы, как книги, камни или столы, видны днем, потому что они отражают солнечный свет. Эти объекты, как зеркало в предыдущей задаче, когда объект находится перед плоским зеркалом, отражают солнечный свет на поверхность зеркала. Солнечный свет, отраженный объектом на поверхность зеркала, затем отражается плоским зеркалом в глаз, так что мы видим тень объекта за плоским зеркалом. С книгами, камнями или столами происходят разные вещи. Днем солнечный свет попадает на книгу, и книга отражает солнечный свет в глаза, поэтому мы можем видеть книгу. Ночью свет попадает на книгу, и книга отражает свет лампы в глаз, поэтому мы можем видеть книгу.

Закон отражения света

Статья о законе отражения света

Определение отражения

Отражение можно интерпретировать как событие, при котором направление движения объекта изменяется из-за столкновения объекта с препятствием. Если бросить мяч в стену, мяч отразится, потому что ударится о стену.

Отражение света

Когда свет излучается солнцем или другими источниками света, такими как электрические лампы, он распространяется от источника света во всех направлениях. Когда свет попадает на препятствие, такое как книга, стена или зеркало, он отражается от этого препятствия. Направление отражения света после попадания на препятствие отличается от направления движения света до попадания на препятствие. Можно сказать, что отражение света — это событие, при котором свет попадает на препятствие таким образом, что направление движения света изменяется; направление движения света после попадания на препятствие отличается от направления движения света до попадания на препятствие.

Волновой фронт Луч света

Статья «Волновой фронт. Луч света».

Определение волнового фронта

Если бросить камень в бассейн с водой, то круговые волны будут двигаться от центра круга. В этих волнах есть гребни и впадины. Вершины или впадины волн, удаляющиеся от центра круга, можно назвать волновым фронтом.

Два смежных волновых фронта — это две части волны, имеющие одинаковую фазу и разделённые одной длиной волны. Волновые пики или впадины, имеющие одинаковую фазу и разделённые одной или несколькими длинами волн, называются волновыми фронтами. Помимо водяных волн, волновые фронты имеют также звуковые и световые волны. В отличие от водяных волн, которые движутся только в плоскости или области, звуковые и световые волны движутся в пространстве.