İçbükey Aynanın Tanımı
Günlük hayatta kullanılan ayna türlerinden biri de içbükey aynadır. İçbükey ayna , yansıtıcı yüzeyi geriye doğru kıvrılan kavisli bir aynadır. Bunu daha iyi anlamanız için, içbükey bir aynanın yandan görünümünü inceleyin.
kullanın
Yüzünüzdeki cildi daha net ve ayrıntılı bir şekilde gözlemlemek istiyorsanız, yansımanız daha büyük görünene ve gözenekleriniz net bir şekilde görülebilene kadar yüzünüzü içbükey bir aynanın yansıtıcı yüzeyine yaklaştırın. Yansımanız yüzünüzden daha büyük görünür çünkü ayna onu büyütür; bu da yüzünüzün aynanın odak uzaklığından daha küçük olması durumunda gerçekleşir. Bunu daha iyi anlamak için lütfen içbükey ayna yansımaları konusunu inceleyin . Yansımayı büyüttükleri için aynalar genellikle kadınlar tarafından kişisel bakımda ve erkekler tarafından tıraşta kullanılır.
İçbükey aynalar, el fenerlerinde ve araba farlarında da kullanılır. El fenerlerinde, araba farlarında veya diğer spot ışıklarında aynaların amacı, ışığı paralel hale getirerek tüm ışığın düz bir şekilde ilerlemesini sağlamaktır. Bir el fenerinin ön camını açıp aynayı çıkarırsanız, ortaya çıkan ışık her yöne yayılır ve uzaktaki nesneleri veya yol yüzeylerini aydınlatamaz. El fenerlerinde veya araba farlarında aynaların çalışma prensibi, aynaların odak noktası hakkındaki tartışmada daha sonra açıklanacaktır. Aynalar, el fenerlerinde veya diğer spot ışıklarında kullanılmasının yanı sıra, güneş enerjisi santrallerinde de kullanılır. Güneş enerjisi santrallerinde aynalar güneş ışığını toplar ve tüm ışığı, bir kabın yerleştirildiği aynanın odak noktasına yönlendirir. Güneş ışığı, kaptaki suyu buharlaştırmak için kullanılır ve buhar, elektrik üretmek için bir türbini çalıştırmak için kullanılır.
Odak Noktası
Işığı yansıtan bir aynanın yüzeyi çok uzaktaki bir cisimle, örneğin güneşle karşı karşıya getirilirse, güneşten yayılan ışık demeti cisme paralel olacaktır. ana eksen Aşağıdaki resimde gösterildiği gibi bir ayna. Ana eksen, ayna yüzeyinin merkezine dik olan hayali bir çizgidir. Aşağıdaki resimde, ana eksen çizgisi, yansıyan tüm ışınların kesişme noktasıyla çakışmaktadır.
Ayna yüzeyine çarptığında, her ışık demeti veya ışın, belirli bir düzene uyar. ışığın yansıma yasasıGelen ışın ile yansıyan ışın arasında, ışığın geçtiği ayna yüzeyine dik olan bir normal çizgi bulunur, ancak bu normal çizgi çizilmemiştir. Gelen ışın ile normal arasındaki açı, yansıyan ışın ile normal arasındaki açıyla aynıdır. Düz bir yüzeye sahip düz bir aynada tüm normal çizgiler aynı yöndedir; ancak içbükey bir aynada, ayna yüzeyi düz değil kavisli olduğu için normal çizgiler aynı yönde değildir. Tüm yansıyan ışınlar, ana eksenle çakışan tek bir noktada kesişir; bu noktaya eksenel doğrultu denir. odak noktası (F). Başka bir deyişle, odak noktası, ayna yüzeyinden çok uzakta bulunan bir cismin, örneğin güneş ve yıldızların, görüntü noktasıdır.
Esas alınarak ışığın yansıma yasasıIşık demetinin veya ışık ışınlarının yönü, önceki görüntünün aksine, tersine çevrilebilir. Bir ışık kaynağının aynanın odak noktasında olduğu varsayılırsa, cisim tarafından yayılan ışık demeti ayna yüzeyine çarpar ve ayna yüzeyinden yansır. Yansıyan ışık demetinin yönü, içbükey aynanın ana eksenine paraleldir. Bu, el fenerlerinde, araba farlarında veya diğer spot ışıklarında, güneş enerjisi santrallerinde aynaların kullanılmasının temel prensibidir.
Yukarıdaki açıklamaya dayanarak, aynanın odak noktasında bir ışık kaynağı varsa, cisimden yayılan ışık demetinin ayna tarafından yansıtıldığı ve yansıyan ışık demetinin aynanın ana eksenine paralel olduğu sonucuna varılabilir. Tersine, cisim çok uzak bir mesafede ise, cismin görüntüsü içbükey aynanın odak noktasında olur. Çok uzak bir mesafedeki cismin görüntüsü odak noktasında ise, cismin ayna yüzeyinden uzaklığı sonlu veya yakınsa cismin görüntüsü nerede olur? Bunu anlamak için lütfen içbükey aynanın görüntüsü konusunu inceleyin ve konuyu daha hızlı anlamak için öncelikle içbükey aynanın özel ışınlarını ve içbükey aynanın formülünü inceleyin.
Odak Uzaklığı
Odak uzaklığı (f), odak noktası (F) ile içbükey aynanın yüzeyi arasındaki mesafedir. Aşağıda, gelen ışın ve yansıyan ışın kullanılarak içbükey bir aynanın odak uzaklığının nasıl belirleneceği açıklanmaktadır.
C noktası, içbükey aynanın eğrilik merkez noktasıdır. İçbükey aynanın odak uzaklığı f (odak uzaklığı = f = FQ) ve eğrilik yarıçapı r'dir (eğrilik yarıçapı = r = CQ = CP).
Gelen ışın, içbükey aynaya P noktasında çarpar ve odak noktası F'ye doğru yansır. Noktalı çizgi CP, normal çizgidir. Gelen ışın ve yansıyan ışın, yansıma açısının (θ) yansıma açısına (θ) eşit olduğu ve bu açının PCQ üçgeninin açısına (θ) eşit olduğu ışığın yansıma yasasına uyar. PCQ üçgeninin açısı, CPF üçgeninin açısına eşittir, bu nedenle PFC üçgeni eşkenar üçgendir. PFC üçgeni eşkenar üçgen olduğundan, PF'nin uzunluğu CF'nin uzunluğuna eşittir. Aynanın genişliğinin, aynanın eğrilik yarıçapından daha küçük olduğu varsayıldığından, PF'nin uzunluğu FQ'nun uzunluğuna eşit kabul edilir. CF = PF ve PF = FQ olduğundan, CQ = 2 CF = 2 FQ olur. CQ = r = içbükey aynanın eğrilik yarıçapı ve FQ = f = içbükey aynanın odak uzunluğudur. Bu nedenle, içbükey aynanın eğrilik yarıçapının (r) içbükey aynanın odak uzunluğunun (f) 2 katına eşit olduğu sonucuna varılabilir. Matematiksel olarak:
r = 2f veya f = r / 2
Gölge
Düz bir ayna yalnızca sanal görüntü oluşturabilirken, içbükey bir ayna hem gerçek hem de sanal görüntü oluşturabilir. Bir cismin görüntüsünün gerçek mi yoksa sanal mı olduğu, cismin içbükey aynanın yüzeyine olan uzaklığına bağlıdır ve bu konu daha önce ayrıntılı olarak açıklanmıştır. içbükey ayna görüntüsü.
Gerçek Gölge
Yansıyan ışık demeti veya ışınları, görüntünün bulunduğu noktadan geçiyorsa, görüntü gerçektir. Gerçek bir görüntü beklenilen bir konuma bir ekran yerleştirilirse, ekranda bir ışık demeti belirir ve bu ışık demeti nesnenin şeklini alır. İçbükey aynanın oluşturduğu gerçek bir görüntünün varlığı, içbükey aynaların astronomik teleskoplarda kullanılmasının nedenidir. Optik mercekler konusunda, bir merceğin gerçek bir görüntü oluşturma yeteneğinin, optik teleskoplarda kullanılmasının temelini oluşturduğunu öğreneceksiniz.
Maya'nın Gölgesi
Yansıyan ışık demeti veya ışınları, görüntünün bulunduğu noktadan geçmiyorsa, görüntü sanaldır. Bir ekran, sanal bir görüntünün beklendiği bir konuma yerleştirilirse, ekranda hiçbir ışık demeti görünmez. Sanal/görünür/yanlış bir görüntü aslında mevcut değildir, ancak insan gözü onu görür. ışık huzmesi Işığın, gölgenin bulunduğu noktadan düz bir şekilde hareket ediyormuş gibi görünmesi için düz bir yolda ilerlemesi.
