รังสีพิเศษของกระจกนูน

ถ้าเราวางวัตถุไว้หน้ากระจกนูนที่สะท้อนแสง กระจกนูนจะสร้างภาพของวัตถุนั้น ถ้าเรารู้ระยะห่างของวัตถุจากกระจกนูน เราจะวาดภาพของวัตถุนั้นได้อย่างไร เพื่อความชัดเจน ลองสมมติว่ามีวัตถุวางอยู่หน้ากระจกนูน กระจกนูน ดังแสดงในภาพด้านล่าง
คำบรรยายภาพ :
เส้นสีส้ม = กระจกนูน
เส้นสีน้ำเงิน = แกนหลัก
ลูกศร (สีเขียว) = วัตถุ
R = จุดศูนย์กลางความโค้งของกระจกนูน
f = จุดโฟกัสของกระจกนูน

เงาของวัตถุเกิดจากการวาดเส้นแสง ทั้งหมด ที่ผ่านวัตถุ แต่ในทางปฏิบัติแล้ววิธีนี้ไม่เหมาะสม เพราะจะทำให้เกิดเส้นแสงจำนวนมาก ดังนั้นเพื่อความง่าย จึงเลือกเส้นแสงเพียงไม่กี่เส้นมาแทนเส้นแสงทั้งหมดที่ผ่านวัตถุ เนื่องจากปรากฏการณ์นี้เกี่ยวข้องกับการสะท้อนแสงจึง ต้องปฏิบัติตาม กฎการสะท้อนเมื่อวาดเงา

ลำแสงสามลำหรือ รังสีพิเศษของกระจกนูน
แสงพิเศษ 1:
รังสีที่ 1 หรือลำแสงที่ 1 ที่พุ่งเข้าหากระจกนูนนั้น แสดงให้เห็นว่าขนานกับ แกนหลัก และสัมผัสกับส่วนบนสุดของวัตถุ จากนั้นจะสะท้อนโดยกระจกนูน โดยลำแสงสะท้อนดูเหมือนจะมาจากกระจกนูน จุดโฟกัส (f)แสงตกกระทบและแสงสะท้อนต้องสอดคล้องกัน กฎการสะท้อนแสงโดยที่มุมตกกระทบเท่ากับมุมสะท้อน

แสงพิเศษ 2:
รังสีที่ 2 หรือลำแสงที่ 2 ที่พุ่งเข้าหากระจกนูนนั้น แสดงให้เห็นว่าสัมผัสกับขอบด้านบนของวัตถุและมุ่งหน้าไปยังจุดที่แกนหลักตัดกับกระจกนูน จากนั้นลำแสงจะสะท้อนกลับ รังสีตกกระทบและรังสีสะท้อนจะต้องมาบรรจบกัน กฎการสะท้อนแสงโดยที่มุมตกกระทบเท่ากับมุมสะท้อน

แสงพิเศษ 3:
รังสีที่ 3 หรือลำแสงที่ 3 ที่พุ่งเข้าหากระจกนูนนั้นแสดงให้เห็นไปทาง จุดศูนย์กลางความโค้งของกระจก (R) และสัมผัสกับขอบด้านบนของวัตถุ จากนั้นจะสะท้อนโดยกระจกนูนราวกับว่าลำแสงสะท้อนมาจากจุดศูนย์กลางของความโค้ง ลำแสงสะท้อนจะทับซ้อนกับลำแสงตกกระทบ ลำแสงตกกระทบและลำแสงสะท้อนจะต้องมาบรรจบกัน กฎการสะท้อนแสงโดยที่มุมตกกระทบเท่ากับมุมสะท้อน ถ้าลำแสงตกกระทบตรงกับลำแสงสะท้อน ลำแสงนั้นจะต้องตั้งฉากกัน (90°)^o) โดยมีพื้นผิวกระจกนูน

การก่อตัวของเงา (รังสีพิเศษสองชนิด)
การเกิดเงาของวัตถุสามารถแสดงได้โดยใช้เพียงลำแสงสองลำหรือรังสีพิเศษสองเส้น ดังแสดงในรูปด้านล่าง หากใช้ลำแสงสองลำ จะได้ภาพการเกิดเงาที่เป็นไปได้สามภาพ
รังสีพิเศษ 1 และ 2

รังสีพิเศษ 1 และ 3

รังสีพิเศษ 2 และ 3

การสร้างภาพของวัตถุโดยใช้ลำแสงเพียงสองลำนั้น จำเป็นต้องปรับภาพให้เข้ากับระยะห่างของวัตถุจากกระจกนูน หากระยะห่างของวัตถุจากกระจกนูนเป็นดังภาพด้านบน จะมีสามวิธีในการวาดภาพโดยใช้ลำแสงเพียงสองลำ แต่หากระยะห่างของวัตถุจากกระจกนูนแตกต่างจากภาพด้านบน เช่น วัตถุอยู่ระหว่างจุดโฟกัสและจุดศูนย์กลางความโค้ง ก็อาจไม่จำเป็นต้องมีสามวิธีในการวาดภาพ อาจมีเพียงสองวิธีเท่านั้น
หากคุณวาดภาพสะท้อนของวัตถุด้วยกระจกนูน คุณสามารถเลือกใช้วิธีเดียวได้ ไม่จำเป็นต้องใช้สองหรือสามวิธี

การสร้างภาพ (รังสีพิเศษสามชนิด)
การเกิดเงาของวัตถุสามารถแสดงได้โดยใช้ลำแสงสามลำหรือรังสีพิเศษสามเส้น ดังแสดงในภาพด้านล่าง

หากระยะห่างของวัตถุจากกระจกนูนไม่เป็นไปตามภาพ เช่น หากวัตถุอยู่ระหว่างกระจกนูนและจุดโฟกัส หรือวัตถุอยู่ระหว่างจุดโฟกัสและจุดศูนย์กลางความโค้งของกระจกนูน การเกิดภาพของวัตถุอาจไม่จำเป็นต้องสามารถอธิบายได้ด้วยสามความเป็นไปได้หรือสามวิธีดังในภาพ อาจมีเพียงสองความเป็นไปได้หรือสองวิธีในการวาดภาพการเกิดภาพของวัตถุ โปรดดูตัวอย่างภาพการเกิดภาพของวัตถุโดยกระจกนูน ซึ่งระยะห่างของวัตถุจากกระจกนูนแตกต่างกัน ในหัวข้อเรื่องภาพของกระจกนูน