แผนภาพรังสีสำหรับกระจกนูน

บทความเกี่ยวกับแผนภาพรังสีสำหรับกระจกนูน

ถ้าวัตถุอยู่ด้านหน้าของกระจกนูนที่สะท้อนแสง กระจกนูนจะสร้างภาพของวัตถุนั้น ถ้าทราบระยะห่างของวัตถุจากกระจกนูน จะวาดภาพการสร้างภาพของวัตถุได้อย่างไร สมมติว่ามีวัตถุอยู่ด้านหน้าของกระจกนูน ดังแสดงในรูปด้านล่าง

เส้นสีส้ม = กระจกนูน

เส้นสีน้ำเงิน = แกนหลัก

ลูกศรสีเขียว = วัตถุ

R = จุดศูนย์กลางความโค้งของกระจกนูน

f = จุดโฟกัสของกระจกนูน

ภาพของวัตถุได้มาจากการวาดเส้นรังสีทั้งหมดที่ผ่านวัตถุ แต่ในทางปฏิบัติแล้ววิธีนี้ไม่ค่อยเหมาะสมนัก เพราะจะมีเส้นจำนวนมากที่ใช้แทนรังสี เพื่อความง่าย จึงเลือกเพียงไม่กี่รังสีมาใช้แทนลำแสงทั้งหมดที่ผ่านวัตถุ เนื่องจากเหตุการณ์นี้เกี่ยวข้องกับการสะท้อนของแสง จึงต้องปฏิบัติตามกฎการสะท้อนของแสงเมื่อวาดภาพ

แผนภาพรังสี

1:

รังสี 1 หรือลำแสง 1 ที่ตกกระทบกระจกนูนจะขนานกับแกนหลักและสัมผัสกับปลายด้านบนของวัตถุ

จากนั้นแสงจะสะท้อนโดยกระจกนูน โดยลำแสงจะสะท้อนราวกับว่ามาจากจุดโฟกัส (f) แสงที่ตกกระทบและแสงสะท้อนต้องเป็นไปตามกฎการสะท้อนของแสง โดยที่มุมตกกระทบเท่ากับมุมสะท้อน

2:

รังสีที่ 2 หรือลำแสงที่ 2 ที่ตกกระทบกระจกนูนจะถูกดึงให้สัมผัสกับปลายด้านบนของวัตถุ

และไปยังจุดตัดของแกนหลักกับกระจกนูน ลำแสงก็จะสะท้อนออกมา แสงที่ตกกระทบและแสงสะท้อนต้องเป็นไปตามกฎการสะท้อนของแสง โดยที่มุมตกกระทบเท่ากับมุมสะท้อน

3:

รังสี 3 หรือลำแสง 3 ที่เข้ามาในกระจกนูนจะถูกดึงไปยังจุดศูนย์กลางของความโค้งของกระจก (R) และสัมผัสกับปลายด้านบนของวัตถุ

จากนั้นแสงจะสะท้อนโดยกระจกนูนราวกับว่าลำแสงสะท้อนมาจากจุดศูนย์กลางความโค้ง ลำแสงสะท้อนจะทับซ้อนกับลำแสงตกกระทบ แสงตกกระทบและแสงสะท้อนต้องเป็นไปตามกฎการสะท้อนของแสง โดยที่มุมตกกระทบเท่ากับมุมสะท้อน หากลำแสงตกกระทบมาทับซ้อนกับลำแสงสะท้อน ลำแสงตกกระทบจะต้องตั้งฉาก (90 ^องศา ) กับพื้นผิวของกระจกนูน

การสร้างภาพ (รังสีสองเส้น)

สามารถสร้างภาพได้โดยใช้เพียงสองรังสี ดังแสดงในรูปด้านล่าง หากใช้รังสีสองเส้น จะได้ภาพที่เป็นไปได้สามแบบ

รังสีที่ 1 และรังสีที่ 2

รังสีที่ 1 และรังสีที่ 3

รังสีที่ 2 และรังสีที่ 3

การสร้างภาพโดยใช้ลำแสงเพียงสองลำนั้น จำเป็นต้องปรับระยะห่างของวัตถุจากกระจกนูนด้วย หากระยะห่างของวัตถุจากกระจกนูนเป็นดังภาพด้านบน จะมีวิธีการสร้างภาพโดยใช้ลำแสงเพียงสองลำได้สามวิธี แต่หากระยะห่างของวัตถุจากกระจกนูนแตกต่างจากภาพด้านบน เช่น วัตถุอยู่ระหว่างจุดโฟกัสและจุดศูนย์กลางความโค้ง ก็อาจไม่จำเป็นต้องมีสามวิธีในการสร้างภาพ อาจมีเพียงสองวิธีเท่านั้น

หากคุณวาดภาพโดยใช้กระจกนูน คุณสามารถเลือกใช้วิธีเดียวได้ ไม่จำเป็นต้องใช้สองหรือสามวิธี

การเกิดภาพ (รังสีสามเส้น)

สามารถสร้างภาพได้โดยใช้ลำแสงสามลำหรือรังสีสามเส้น ดังแสดงในรูปด้านล่าง

หากระยะห่างของวัตถุจากกระจกนูนไม่เป็นไปตามที่แสดงในรูป เช่น หากวัตถุอยู่ระหว่างกระจกนูนและจุดโฟกัส

หรือหากวัตถุอยู่ระหว่างจุดโฟกัสและจุดศูนย์กลางความโค้ง การสร้างภาพจะไม่สามารถวาดได้โดยใช้สามวิธีดังในรูป จะมีเพียงสองวิธีเท่านั้นที่สามารถวาดการสร้างภาพได้ โปรดสังเกตตัวอย่างการสร้างภาพโดยกระจกนูน ซึ่งระยะห่างของวัตถุจากกระจกนูนจะแตกต่างกัน ในส่วนของการสร้างภาพโดยกระจกนูน