Статья о диаграммах лучей для выпуклого зеркала
Если объект находится перед выпуклой зеркальной поверхностью, отражающей свет, то выпуклое зеркало сформирует изображение этого объекта. Если известно расстояние объекта до выпуклого зеркала, как изобразить формирующееся изображение объекта? Предположим, объект находится перед выпуклым зеркалом, как показано на рисунке ниже.
Оранжевая линия = выпуклое зеркало
Синяя линия = главная ось
Зеленая стрелка = объект
R = центр кривизны выпуклого зеркала
f = фокус выпуклого зеркала
Изображения объектов получают, изображая все лучи, проходящие через объекты, но это менее практично, поскольку лучей будет много. Для простоты выбирают лишь несколько лучей, чтобы представить все пучки света, проходящие через объект. Поскольку это явление включает отражение света, при построении изображения необходимо соблюдать закон отражения света.
Диаграмма лучей
1:
Луч 1, или световой пучок 1, падающий на выпуклое зеркало, проводится параллельно главной оптической оси и касается верхнего конца объекта.
Затем свет отражается выпуклым зеркалом, при этом луч света отражается так, как если бы он исходил из фокуса (f). Входящий и отраженный свет должны удовлетворять закону отражения света, согласно которому угол падения равен углу отражения.
2:
Луч 2, или световой пучок 2, попадающий в выпуклое зеркало, направляется так, чтобы коснуться верхнего конца объекта.
и в направлении точки пересечения главной оси с выпуклым зеркалом, тогда луч света отражается. Входящий и отраженный свет должны удовлетворять закону отражения света, согласно которому угол падения равен углу отражения.
3:
Луч 3, или пучок света 3, падающий на выпуклое зеркало, направляется к центральной точке кривизны зеркала (R) и касается верхнего конца объекта.
Затем отраженный луч света от выпуклого зеркала отражается так, как если бы отраженный луч исходил из центра кривизны. Отраженный луч света совпадает с падающим лучом света. Падающий и отраженный свет должны удовлетворять закону отражения света, согласно которому угол падения равен углу отражения. Если луч света совпадает с отраженным лучом света, луч света должен быть перпендикулярен (90 ° ) поверхности выпуклого зеркала.
Формирование изображения (два луча)
Изображение можно нарисовать, используя всего два луча, как показано на рисунке ниже. При использовании двух лучей возможно формирование трех изображений.
Луч 1 и луч 2
Луч 1 и луч 3
Луч 2 и луч 3
Для формирования изображения с использованием только двух световых лучей необходимо также учитывать расстояние от объекта до выпуклого зеркала. Если расстояние от объекта до выпуклого зеркала соответствует показанному на рисунке, то существует три способа построения изображения с использованием только двух световых лучей. Если же расстояние от объекта до выпуклого зеркала отличается, как показано на рисунке выше, например, объект находится между фокусом и центром кривизны, то не обязательно существует три способа построения изображения, возможно, есть только два.
Если изображение формируется с помощью выпуклого зеркала, можно выбрать один метод и не использовать два или три способа.
Формирование изображения (три луча)
Изображение можно получить, используя три световых луча, как показано на рисунке ниже.
Если расстояние от объекта до выпуклого зеркала не соответствует показанному на рисунке, например, если объект находится между выпуклым зеркалом и фокусной точкой,
Если объект находится между фокусной точкой и центром кривизны, то изображение нельзя изобразить тремя способами, как показано на рисунке. Существует только два способа изображения. Обратите внимание на пример изображения, полученного с помощью выпуклого зеркала, где расстояние от объекта до выпуклого зеркала различно.
