Дефиниција конкавног огледала
Једна врста огледала која се користи у свакодневном животу је конкавно огледало. Конкавно огледало је огледало закривљеног облика, где површина огледала рефлектује светлосне криве уназад.
Употреба конкавног огледала
Ако желите да јасније и детаљније посматрате кожу лица, приближите лице површини конкавног огледала које
рефлектује светлост тако да слика вашег лица изгледа већа и поре на кожи лица се јасно виде. Слика вашег лица изгледа већа од вашег лица јер огледало увећава слику, што се дешава када је растојање вашег лица од конкавног огледала мање од жижне даљине огледала. Пошто може да увећа слике, конкавна огледала обично користе жене за облачење, а мушкарци их користе приликом бријања.
Огледала се такође користе у батеријским лампама и фаровима аутомобила. Употреба огледала на батеријској лампи, фаровима аутомобила или другим рефлекторима је да се светло усмери паралелно тако да сва светла могу да се крећу право напред. Ако отворите стаклени предњи поклопац батеријске лампе и отпустите конкавно огледало, резултујућа батеријска лампа ће бити широка у свим правцима и неће моћи да осветли предмете или површине пута на даљину.
Поред тога што се користе у батеријским лампама или другим рефлекторима, огледала се користе и у соларним електранама. У соларној електрани, конкавно огледало сакупља сунчеву светлост, а сва светлост се усмерава ка жижној тачки огледала, где се у жижној тачки конкавно огледало налази у посуди. Сунчева светлост се користи за испаравање воде у посуди, где се пара користи за покретање турбина које производе електричну енергију.
Жижна тачка конкавног огледала
Ако је површина конкавног огледала које рефлектује светлост изложена веома удаљеном објекту као што је сунце, онда ће сноп светлости који емитује сунце бити паралелан главној оси конкавног огледала, као што је приказано на слици испод. Главна оса је замишљена права линија нормална на центар површине конкавног огледала. На слици испод, линије главних оса се поклапају са тачком пресека свих рефлектованих светлосних зрака.
Када падне на површину конкавног огледала, сваки светлосни сноп се покорава закону рефлексије светлости. Између упадних светлосних зрака и рефлектованих светлосних зрака постоји нормална линија управна на површину огледала коју пролази светлосни зрак, али нормална линија није приказана.
Угао између упадних светлосних зрака и нормалне линије исти је као угао између рефлектованих светлосних зрака и нормалне линије. За разлику од равног огледала које има равну површину тако да су све нормалне линије у истом смеру, нормална линија конкавног огледала није једносмерна јер је конкавна површина огледала закривљена, а не равна. Сви рефлектовани зраци се секу у једној тачки која се поклапа са главном осом, која се назива фокална тачка (F). Другим речима, фокална тачка је тачка слике објекта која је веома удаљена од површине конкавног огледала, као што су сунце и звезде.
На основу закона рефлексије светлости, смер светлосног снопа или зрака светлости може бити обрнут, за разлику од претходне слике. Ако се претпостави да се извор светлости налази у жижној тачки конкавног огледала, сноп светлости који емитује објекат се рефлектује од површине конкавног огледала. Смер рефлектованог светлосног снопа је паралелан главној оси конкавног огледала. Ово је основни принцип употребе конкавних огледала на батеријским лампама, фаровима аутомобила или другим рефлекторима, употреба конкавних огледала у соларним електранама.
На основу горе наведеног објашњења, може се закључити да ако постоји извор светлости који се налази у жижној тачки конкавног огледала,
Сноп светлости који емитује објекат рефлектује се од површине конкавног огледала, где је рефлектовани светлосни сноп паралелан са главном осом конкавног огледала. Насупрот томе, ако је објекат на великој удаљености, слика објекта је у жижној тачки конкавног огледала. Ако веома удаљени објекат има слику у жижној тачки, где је слика објекта ако је растојање објекта од површине огледала коначно или близу? Да бисте ово разумели, проучите тему формирања слике помоћу конкавног огледала.
Жижна даљина конкавног огледала
Жижна даљина (f) је растојање између жижне тачке (F) и конкавне површине огледала. У наставку је објашњено како се одређује жижна даљина конкавног огледала коришћењем упадних светлосних зрака и рефлектованих светлосних зрака.
Тачка C је центар закривљености конкавног огледала. Жижна даљина конкавног огледала је f (жижна даљина = f = FQ), а полупречник закривљености конкавног огледала је r (полупречник закривљености = r = CQ = CP).
Упадни светлосни зраци падају на конкавно огледало на P, а затим се рефлектују ка жижној тачки F. Испрекидана линија CP је нормална линија. Упадни светлосни зраци и рефлектовани светлосни зраци испуњавају закон рефлексије светлости, где је угао упада (θ) једнак углу рефлексије (θ), а овај угао је једнак углу троугла PCQ (θ). Угао троугла PCQ је исти као и угао троугла CPF. Стога је троугао PFC једнакостранични троугао. Пошто је троугао PFC једнакостранични троугао, дужина PF једнака је дужини CF. Под претпоставком да је ширина огледала мања од полупречника кривине огледала, дужина PF се сматра једнаком дужини FQ. Пошто је CF = PF и PF = FQ, онда је CQ = 2CF = 2FQ. CQ = r = полупречник кривине конкавног огледала и FQ = f = жижна даљина конкавног огледала. Дакле, може се закључити да је полупречник кривине конкавног огледала (r) = 2 x жижна даљина (f) конкавног огледала. Математички:
r = 2f или f = r / 2
Формирање слике помоћу конкавног огледала
Равна огледала могу формирати само виртуелну слику, док конкавна огледала могу формирати и стварну и виртуелну слику. Слика објекта је стварна или виртуелна, у зависности од удаљености објекта од површине конкавног огледала.
и ово је детаљно објашњено у теми о формирању слике помоћу конкавног огледала.
Права слика
Слика је стварна ако рефлектовани светлосни сноп прелази тачку где се слика налази. Ако се екран постави на место где се налази стварна слика, на екрану ће се појавити светлосни сноп, а овај светлосни сноп има облик објекта. Постојање стварних слика које формирају конкавна огледала је разлог зашто се конкавна огледала користе у астрономским телескопима. Што се тиче сочива, знаћете да је способност сочива да створи стварну слику разлог за употребу сочива на оптичком телескопу.
Виртуелна слика
Слика је виртуелна ако рефлектовани светлосни сноп не пролази кроз тачку где се слика налази. Ако се екран постави на место где се налази виртуелна слика, на екрану нема видљивог светлосног снопа. Виртуелна слика не постоји, али људско око види светлосни сноп који се креће праволинијски, тако да изгледа као да се светлост креће праволинијски од тачке где се слика налази.
