รังสีพิเศษของกระจกเว้า

ถ้าวางวัตถุไว้หน้ากระจกเว้าที่สะท้อนแสง กระจกเว้าจะสร้างภาพของวัตถุนั้น ถ้าทราบตำแหน่งของวัตถุที่อยู่หน้ากระจกเว้าแล้ว จะวาดภาพของวัตถุนั้นได้อย่างไร เพื่อความชัดเจน สมมติว่ามีวัตถุอยู่ อยู่ข้างหน้า กระจกเว้า ดังแสดงในภาพด้านล่าง
คำบรรยายภาพ :
เส้นสีส้ม = กระจกเว้า
เส้นสีน้ำเงิน = แกนหลัก
ลูกศร (สีเขียว) = วัตถุ
R = จุดศูนย์กลางความโค้งของกระจกเว้า
f = จุดโฟกัสของกระจกเว้า

ภาพเงาของวัตถุสามารถสร้างขึ้นได้โดยการวาดวัตถุทั้งชิ้น ลำแสง ที่ผ่านวัตถุ แต่ในทางปฏิบัติแล้ววิธีนี้ใช้ไม่ได้ผล เพราะจะมีเส้นจำนวนมากที่แทนลำแสง เพื่อให้ง่ายขึ้น จึงเลือกเพียงไม่กี่ลำแสงเพื่อแทนลำแสงทั้งหมดที่ผ่านวัตถุ โดยพิจารณาว่าเหตุการณ์นี้เกี่ยวข้องกับ การสะท้อนแสง ท่ามะกา กฎการสะท้อนแสง ต้องปฏิบัติตามอย่างเคร่งครัดเมื่อวาดภาพเงา

ลำแสงสามลำหรือ รังสีพิเศษของกระจกเว้า
แสงพิเศษ 1:
รังสีที่ 1 หรือลำแสงที่ 1 ที่พุ่งเข้าหากระจกเว้า จะถูกแสดงให้ขนานกับ แกนหลัก และสัมผัสกับขอบด้านบนของวัตถุ จากนั้นจะสะท้อนโดยกระจกเว้า ซึ่งลำแสงสะท้อนจะต้องผ่านเข้าไป จุดโฟกัส (f)รังสีตกกระทบและรังสีสะท้อนที่แสดงต้องเป็นไปตามเงื่อนไข กฎการสะท้อนแสงโดยที่มุมตกกระทบเท่ากับมุมสะท้อน

แสงพิเศษ 2:
รังสีที่ 2 หรือลำแสงที่ 2 ที่พุ่งเข้าหากระจกเว้า แสดงให้เห็นว่าต้องผ่าน จุดโฟกัส และกระทบกับส่วนบนสุดของวัตถุ จากนั้นสะท้อนโดยกระจกเว้า โดยลำแสงสะท้อนจะต้องขนานกับแกนหลัก รังสีตกกระทบและรังสีสะท้อนที่แสดงในภาพจะต้องมาบรรจบกัน กฎการสะท้อนแสงโดยที่มุมตกกระทบเท่ากับมุมสะท้อน

แสงพิเศษ 3:
รังสีที่ 3 หรือลำแสงที่ 3 ที่พุ่งเข้าหากระจกเว้า แสดงให้เห็นว่าต้องผ่าน จุดศูนย์กลางความโค้งของกระจก (R) และสัมผัสกับขอบด้านบนของวัตถุ จากนั้นจะสะท้อนโดยกระจกเว้า โดยลำแสงสะท้อนจะตรงกับ ลำแสงขาเข้ารังสีตกกระทบและรังสีสะท้อนที่แสดงต้องเป็นไปตามเงื่อนไข กฎการสะท้อนแสงโดยที่มุมตกกระทบเท่ากับมุมสะท้อน ถ้าลำแสงตกกระทบตรงกับลำแสงสะท้อน ลำแสงนั้นจะต้องตั้งฉากกัน (90°)^o) โดยมีพื้นผิวกระจกเว้าซึ่งลำแสงผ่านเข้าไปโดยที่มุมตกกระทบเป็น 90 องศา^o เท่ากับมุมสะท้อน 90 องศา^o.

การก่อตัวของเงา (รังสีพิเศษสองชนิด)
การเกิดเงาของวัตถุสามารถแสดงให้เห็นได้โดยใช้เพียงลำแสงสองลำ ดังแสดงในรูปด้านล่าง หากใช้ลำแสงสองลำหรือรังสีพิเศษสองลำ จะได้ภาพการเกิดเงาที่เป็นไปได้สามแบบ
รังสีพิเศษ 1 และ 2

รังสีพิเศษ 1 และ 3

รังสีพิเศษ 2 และ 3

ภาพการเกิดเงาของวัตถุโดยใช้ลำแสงเพียงสองลำนั้น จำเป็นต้องปรับให้เข้ากับระยะห่างของวัตถุจากวัตถุอีกชิ้นด้วย กระจกเว้าถ้าหากระยะห่างของวัตถุจากกระจกเว้าเป็นดังภาพด้านบน จะมีสามวิธีในการวาดรูปทรงของภาพโดยใช้เพียงสองลำแสง แต่ถ้าหากระยะห่างของวัตถุจากกระจกเว้าแตกต่างจากภาพด้านบน เช่น วัตถุอยู่ระหว่างจุดโฟกัสและจุดศูนย์กลางความโค้ง ก็อาจจะไม่จำเป็นต้องมีสามวิธีในการวาดรูปทรงของภาพ อาจจะมีเพียงสองวิธีเท่านั้น
หากคุณวาดภาพการเกิดภาพจากกระจกเว้า คุณสามารถเลือกใช้วิธีเดียวได้ ไม่จำเป็นต้องใช้สองหรือสามวิธี

การสร้างภาพ (รังสีพิเศษสามชนิด)
การเกิดเงาของวัตถุสามารถแสดงได้โดยใช้ลำแสงสามลำหรือรังสีพิเศษสามเส้น ดังแสดงในภาพด้านล่าง

หากระยะห่างของวัตถุจากกระจกเว้าไม่เป็นไปตามภาพด้านบน เช่น วัตถุอยู่ระหว่างกระจกเว้าและจุดโฟกัส หรือวัตถุอยู่ระหว่างจุดโฟกัสและจุดศูนย์กลางความโค้งของกระจกเว้า ก็ไม่แน่ว่าการเกิดภาพของวัตถุจะสามารถอธิบายได้ด้วยความเป็นไปได้สามแบบหรือสามวิธีดังภาพด้านบน อาจมีเพียงความเป็นไปได้สองแบบหรือสองวิธีในการวาดภาพการเกิดภาพเท่านั้น โปรดสังเกตตัวอย่างภาพการเกิดภาพของวัตถุโดยกระจกเว้า ซึ่งระยะห่างของวัตถุจากกระจกเว้าแตกต่างกัน ในหัวข้อถัดไป ภาพสะท้อนเว้า.