cerminbulat adalah sistem optik yang dibentuk atas dasar dop rodadipolesdan reflektor, mampu mencerminkan lampu pada sudut yang berbeda, sehingga menghasilkan gambar yang keduanya dapat nyata seperti maya. Ada dua jenis cermin bulat: cermincekung dan cermincembung. Sebelum mempelajari detail masing-masing cermin ini, mari kita kenali dan tentukan apa itu elemengeometrisDaricerminbulat.
Lihatjuga:Temukan fenomena optik yang paling luar biasa
Elemen geometris cermin bulat
Elemen geometris cermin bulat sangat berguna untuk studi analitik Anda, melalui: optik geometris. Terlepas dari bentuk cermin bola (cekung atau cembung), elemen ini sama untuk keduanya.
Puncak (V)
HAI puncak menandai wilayah tengah cermin bola. Pada titik inilah kita menggambar sumbu utama (atau sumbu simetri) cermin. Setiap sinar cahaya yang fokus pada titik sudut cermin bola adalah dipantulkan dengan sudut datang yang sama, seperti halnya cermin datar.
Pusat kelengkungan (C)
HAI pusat kelengkungan cermin bola adalah Skormedium
dari tutup bola yang memunculkan cermin, oleh karena itu, itu sama dengan sinar dari bola itu. Setiap sinar cahaya yang jatuh pada pusat kelengkungan cermin bola harus tercermin pada dirinya sendiri, sehingga sinar datang dan sinar pantul menempuh lintasan yang sama.jari-jari kelengkungan (R)
HAI radius kelengkungan mengukur jarak antara puncak dari cermin dan milikmu pusatlengkungan, itu dilambangkan dengan huruf R dan biasanya diukur dalam meter.
Lihat juga: Berapakah kecepatan cahaya?
Fokus (F)
HAI fokus adalah titik di mana sinar cahaya sejajar bertemu setelah dicerminkan oleh cermincekung. Dalam kasus cermin cembung, sinar cahaya yang dipantulkan menyimpang permukaannya dan, oleh karena itu, adalah ekstensi sinar cahaya yang berpotongan, pada suatu titik yang terletak "di belakang" permukaan cermin tersebut. Untuk alasan ini, kami mengatakan bahwa fokus cermin cembung adalah Maya, sedangkan fokus cermin cekung adalah nyata.
Jenis fokus cermin secara langsung mempengaruhi perhitungan. cermin dengan fokus nyata (cekung) titik fokusnya ditulis dengan sinyalpositif, cermin cembung menerima sinyalnegatif untuk fokus Anda:
cermin cekung |
Fokus nyata, tanda plus, di depan cermin |
cermin cembung |
Fokus virtual, tanda minus, di belakang cermin |
Gambar di bawah menunjukkan pemantulan cahaya oleh a cermincembung. Sadarilah bahwa sinar cahaya yang dipantulkan adalah berbeda, dalam hal ini, yang terjadi adalah persilangan perpanjangan sinar cahaya, itu sebabnya gambar yang dikonjugasikan oleh cermin ini muncul dibelakang permukaan reflektif:
Panjang fokus (f)
NS jarak fokus mengukur posisi fokus dalam kaitannya dengan titik sudut cermin bola, di samping itu, sinar cahaya paralel yang fokus pada cermin cekung adalah direfleksikan pada titik fokus. Dalam kasus cermin cembung, mereka adalah perpanjangan dari sinar cahaya yang melintasi fokusnya, yang terletak di belakang cermin, yang disebut fokus maya.
Sudut pembukaan
Sudut pembukaan mengukur derajatlengkungan dari cermin. Sudut ini diukur dari sumbu simetri cermin bola. Semakin besar sudut bukaan, semakin menyerupai cermin datar.
cermin cekung
Anda cermincekung adalah rongga reflektor sinar konstan. digunakan untuk menghasilkan gambar maya dan diperbesar objek yang ditempatkan di daerah yang dekat dengan permukaannya, seperti dalam kasus cermin yang digunakan dalam optik atau untuk merias wajah, dll. Jenis cermin ini juga mampu berkonjugasi bayangan nyata dan karena itu terbalik, ketika memposisikan objek di luar panjang fokusnya.
Untuk lebih memahami bagaimana cermin cekung mengkonjugasikan gambar, kita perlu menggambarkan masing-masing kasus yang mungkin. Perhatikan bahwa situasi yang dijelaskan di bawah ini adalah dalam urutan jarak dari titik puncak cermin, periksa:
Kasus 1 - Objek diposisikan antara titik dan fokus cermin cekung
Ketika menempatkan sebuah benda antara titik dan fokus cermin cekung, yang terakhir akan menghasilkan a GambarMaya objeknya, "dibelakang” dari permukaan cermin. Sinar cahaya yang dipantulkan bersifat divergen, oleh karena itu, ekstensinya berpotongan, membentuk gambar objek yang diperbesar.
Kasus 2 - Objek diposisikan di atas fokus cermin cekung
Ketika ada benda yang diposisikan tepat di atas titik fokus cermin cekung, itu tidak cocok Gambartidak ada, karena baik sinar pantul maupun perpanjangannya tidak berpotongan. Dalam hal ini, kita katakan gambarnya adalah tidak pantas atau yang terbentuk di tak terbatas.
Kasus 3 - Objek diposisikan antara fokus dan pusat kelengkungan
Jika suatu benda diletakkan di antara fokus dan pusat kelengkungan cermin cembung, bayangan yang dihasilkan akan selalu: nyata (karena itu terbalik) dan lebih besar daripada objeknya.
Kasus 4 - Objek diposisikan di tengah kelengkungan
Ketika suatu benda ditempatkan pada jarak dari pusat kelengkungan dalam kaitannya dengan titik sudut cermin cekung, itu menggabungkan Gambarnyata Ini berasal samaukuran dari objek Anda.
Kasus 5 - Objek diposisikan di luar pusat kelengkungan
Objek yang diposisikan di luar pusat kelengkungan menghasilkan gambar-gambarnyata dan anak di bawah umur daripada objek Anda.
pendeknya
Cermin cekung menghasilkan bayangan nyata ketika kita meletakkan benda di dekat permukaannya, pada jarak fokus tidak ada pembentukan bayangan, di luar fokus, bayangan adalah nyata dan ukurannya berkurang sesuai dengan jarak antara objek dan titik sudut. cermin.
Lihatjuga:Temukan instrumen optik utama
cermin cembung
Anda cermincembung adalah seperti permukaanluar dari topi reflektif. Cermin ini hanya menggabungkan gambar maya, yang mana itu terbentuk di balik cermin dan dapat dilihat berkat ilusi optik. Jenis gambar ini akan selalu dikawinkan dalam orientasi yang sama (menghadap ke atas atau ke bawah) dengan objek Anda.
Selain fitur-fitur ini, terlepas dari posisi objek gambar, bayangan yang terkonjugasi oleh cermin cembung akan selalu lebih kecil dari bendanya. Cermin cembung banyak digunakan di perusahaan komersial dan juga di transportasi umum berkat bidang visual besar yang mampu disediakan oleh cermin jenis ini.
pendeknya
Cermin cembung hanya menghasilkan bayangan maya (langsung) dan diperkecil, terlepas dari jarak antara benda dan titik sudut cermin
Rumus pada cermin bulat
Rumus yang digunakan untuk studi analitik cermin bola berlaku untuk cermin cekung dan cembung. Perbedaan utama antara jenis cermin ini adalah tanda aljabar yang ditetapkan untuk fokus (f).
cermincembung, yang menampilkan fokus virtual, fitur fokusnegatif, selagi cermincekung, yang fokusnya nyata, mereka hadir fokuspositif. Selanjutnya, penting untuk mendefinisikan referensial untuk penggunaan tanda-tanda aljabar, untuk itu digunakan referensial Gauss. Berdasarkan Referensi Gaussian:
Setiap objek atau bayangan yang berada di depan permukaan pantulan cermin harus menerima sinyal positif.
Setiap objek atau gambar yang terletak di belakang permukaan pantulan cermin harus menerima sinyal negatif.
Setiap objek atau gambar yang memiliki orientasi vertikal ke atas harus menerima tanda positif.
Setiap objek atau gambar yang memiliki orientasi vertikal ke bawah harus menerima tanda negatif.
Gambar di bawah menunjukkan skema kecil untuk memudahkan pemahaman sinyal yang digunakan menurut kerangka Gaussian:
kami dilambangkan dengan huruf untuk posisi benda terhadap titik sudut cermin. Posisi bayangan yang dikonjugasikan oleh cermin, pada gilirannya, dilambangkan dengan huruf untuk'. Dalam kepemilikan pernyataan ini, mari kita pergi ke rumus.
Panjang fokus dan jari-jari kelengkungan
Ada rumus yang berlaku untuk semua cermin bulat yang menghubungkan panjang fokus dengan jari-jari kelengkungan, periksa:
F - jarak fokus
R - jari-jari kelengkungan
Persamaan Titik Terkonjugasi atau Persamaan Gaussian
Persamaan titik konjugasi menghubungkan panjang fokus (f), posisi benda (p) dan posisi bayangan (p'), keduanya diukur dalam kaitannya dengan titik cermin, lihat:
F - jarak fokus
untuk - posisi objek
untuk' - posisi gambar
Persamaan kenaikan linear transversal
Perbesaran linier transversal adalah besaran tak berdimensi (tanpa satuan ukuran) yang mengukur hubungan antara ukuran benda dan bayangannya yang digabungkan oleh cermin bola. Ada tiga cara berbeda untuk menghitung kenaikan linier transversal, lihat:
NS - peningkatan linier melintang
Saya - ukuran gambar
HAI - ukuran objek
F - jarak fokus
Untuk lebih memahami arti kenaikan linier transversal, lihat beberapa kemungkinan hasil dan interpretasinya:
A = 1: dalam hal ini bayangan sama besar dengan benda dan orientasinya positif (bayangan maya);
A = -1: dalam hal ini bayangannya sama besar dengan bendanya, namun dibalik (bayangan nyata);
A = + 0,5: bayangan maya (kanan) setengah ukuran benda;
A = - 2.5: bayangan nyata (terbalik) 2,5 kali ukuran benda.
Lihatjuga:Apa warna airnya?
Soal latihan pada cermin bulat
1) Sebuah benda diletakkan 50 cm di depan cermin cekung yang jarak fokusnya 25 cm. Tentukan di posisi manakah bayangan benda ini terbentuk.
a) - 50 cm
b) +50 cm
c) + 25 cm
d) - 40 cm
e) + 75 cm
Masukan: Huruf b
Resolusi:
Untuk menyelesaikan latihan ini, Anda memerlukan persamaan Gauss, perhatikan perhitungannya:
Dalam perhitungan sebelumnya, kami mencoba menghitung p', posisi gambar. Untuk melakukan ini, kami mengganti data fokus dan posisi objek dalam persamaan Gauss, menghasilkan posisi 50 cm di depan cermin. Jadi, alternatif yang benar adalah huruf B.
2) Sebuah benda setinggi 10 cm diletakkan 30 cm dari cermin cembung yang jarak fokusnya -10 cm. Tentukan besar bayangan yang terkonjugasi oleh cermin tersebut.
a) - 5 cm
b) - 10 cm
c) - 25 cm
d) - 50 cm
e) - 100 cm
Masukan: Huruf a
Resolusi:
Untuk menyelesaikan latihan ini, kita akan menggunakan persamaan kenaikan linier transversal, periksa perhitungan yang harus dilakukan:
Untuk menyelesaikan latihan ini, kami menggunakan dua dari tiga rumus yang digunakan untuk menghitung kenaikan linier transversal, menghasilkan gambar -5 cm. Hal ini menunjukkan bahwa bayangan diperkecil relatif terhadap benda dan dibalik, oleh karena itu nyata.
3) Adalah umum untuk menggunakan cermin cekung dalam optik, sehingga memungkinkan untuk memeriksa detail bingkai, berkat pembentukan gambar yang lebih besar dari objeknya. Agar cermin cekung dapat membentuk bayangan yang lurus dan lebih besar dari bendanya, maka perlu memposisikan benda tersebut
a) antara fokus dan pusat kelengkungan.
b) antara puncak dan fokus.
c) di luar pusat kelengkungan.
d) di luar fokus.
e) tentang fokus.
Masukan: Huruf b
Resolusi:
Hanya ada satu kasus di mana cermin cekung dapat mengkonjugasikan bayangan maya (langsung): ketika beberapa objek diposisikan dekat dengan permukaannya, pada jarak yang lebih kecil dari panjang fokus cermin. Oleh karena itu, alternatif yang benar adalah huruf B.
Oleh Saya. Rafael Helerbrock
Sumber: Sekolah Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/espelhos-esfericos.htm
