огледаласферни су оптички системи формирани на основу хубцапсуглачани рефлектори, у стању да одражава светлости под различитим угловима, стварајући тако слике које могу бити обоје стварно као виртуелно. Постоје две врсте сферних огледала: огледалаконкавна анд тхе огледалаконвексна. Пре него што уђемо у детаље сваког од ових огледала, хајде да идентификујемо и дефинишемо шта је елеменатагеометријскиОдогледаласферни.
Погледајтакође:Откријте најневероватније оптичке феномене
Геометријски елементи сферних огледала
Геометријски елементи сферних огледала су веома корисни за ваше аналитичко проучавање, кроз геометријска оптика. Без обзира на облике сферног огледала (конкавна или конвексан), ови елементи су исти за оба.
Вертек (В)
О вертек означава централну област сферних огледала. У овом тренутку цртамо главну осу (или осу симетрије) огледала. Било који зрак који се фокусира на врх сферног огледала је рефлектовано са истим упадним углом, баш као што би равно огледало.
Центар закривљености (Ц)
О центар закривљености
од сферних огледала је Резултатсредње сферне капице која ствара огледало, дакле, једнака је зрак те сфере. Сваки зрак светлости који пада на центар закривљености сферног огледала мора бити одразио на себе, тако да упадни и одбијени светлосни зраци путују истим путем.полупречник кривине (Р)
О полупречник кривине мери растојање између вертек од огледала и твоје центар офзакривљеност, означава се словом Р и обично се мери у метрима.
Погледајте такође: Колика је брзина светлости?
Фокус (Ф)
О фокус је тачка где су паралелни светлосни зраци тежити заједничком резултату након што га је рефлектовао а огледалоконкавна. У случају огледала конвексна, рефлектовани зраци светлости дивергирати његове површине и, према томе, су проширења светлосних зрака који се секу, у тачки која се налази "иза" површине ових огледала. Из тог разлога кажемо да је фокус конвексних огледала виртуелни, док је фокус конкавних огледала стваран.
Тип фокуса огледала директно утиче на прорачуне. огледала са прави фокус (конкавни) имају своју жаришну тачку написану са сигналпозитивно, конвексна огледала примају сигналнегативан за ваш фокус:
конкавно огледало |
Прави фокус, плус знак, испред огледала |
конвексно огледало |
Виртуелни фокус, знак минуса, иза огледала |
Слика приказана испод представља рефлексију светлости помоћу а огледалоконвексна. Схватите да су рефлектовани зраци светлости дивергентно, у овом случају, оно што се дешава је укрштање продужетака светлосних зрака, зато се појављује слика коњугована овим огледалима иза рефлектујуће површине:
Жижна даљина (ф)
ТХЕ жижна удаљеност мери положај фокуса у односу на врх сферних огледала, поред тога, паралелни светлосни зраци тај фокус на конкавна огледала су одразио на жаришну тачку. У случају конвексних огледала, то су продужеци светлосних зрака који се укрштају у свом фокусу, смештени иза огледала, тзв. виртуелни фокус.
Угао отварања
Угао отварања мери звањезакривљеност од огледала. Овај угао се мери од осе симетрије сферних огледала. Што је већи угао отварања, огледало више личи на равно огледало.
конкавна огледала
ти огледалаконкавна су шупљине рефлектори константних зрака. користе се за производњу виртуелне и увећане слике објеката постављених у регионима близу његове површине, као у случају огледала која се користе у оптици или за наношење шминке, итд. Ова врста огледала је такође у стању да се коњугује стварне и стога обрнуте слике, приликом позиционирања објекта изван своје жижне даљине.
Да бисмо боље разумели како конкавна огледала коњугују слике, мораћемо да опишемо сваки од могућих случајева. Имајте на уму да су ситуације описане у наставку по реду удаљености од темена огледала, проверите:
Случај 1 – Предмет позициониран између темена и фокуса конкавног огледала
Када се објекат постави између темена и фокуса конкавног огледала, ово друго ће произвести а Сликавиртуелни објекта, "иза” површине огледала. Рефлектовани зраци светлости су дивергентни, па се њихови продужеци секу, формирајући увећану слику објекта.
Случај 2 – Предмет позициониран изнад фокуса конкавног огледала
Када је било који објекат постављен тачно изнад фокусне тачке конкавног огледала, он се не поклапа Сликаниједан, пошто се ни рефлектовани зраци ни њихови продужеци не секу. У овом случају кажемо да је слика неправилан или који се формира у бесконачан.
Случај 3 – Објекат позициониран између фокуса и центра закривљености
Приликом постављања било ког објекта између фокуса и центра закривљености конвексног огледала, слика ће увек бити прави (дакле обрнуто) и већи него објекат.
Случај 4 – Предмет позициониран у центру закривљености
Када се било који објекат постави на удаљености од центра закривљености у односу на врх конкавног огледала, он комбинује Сликаправи То је од истивеличина вашег објекта.
Случај 5 – Предмет позициониран изван центра закривљености
Објекти који су позиционирани изван центра закривљености производе сликеправи и малолетници него ваши предмети.
укратко
Конкавна огледала производе стварне слике када објекте поставимо близу њихове површине, на жижној удаљености нема формирања слике, изван фокуса, слике су стварне и њихова величина се смањује у складу са растојањем између објекта и темена огледало.
Погледајтакође:Откријте главне оптичке инструменте
конвексна огледала
ти огледалаконвексна су попут површинеспољашњи рефлектирајуће капе. Ова огледала се само комбинују виртуелне слике, који су они који су настала иза огледала и може се видети захваљујући оптичкој илузији. Овај тип слике ће увек бити упарен у истој оријентацији (лицем нагоре или надоле) као и ваши објекти.
Поред ових карактеристика, без обзира на положај објекта слике, слике коњуговане конвексним огледалима увек ће бити мање од њихових објеката. Конвексна огледала се широко користе у комерцијалним објектима, али иу јавном превозу захваљујући великом видном пољу које ова врста огледала може да пружи.
укратко
Конвексна огледала производе само виртуелне (директне) и смањене слике, без обзира на растојање између објекта и темена огледала
Формуле на сферним огледалима
Формуле које се користе за аналитичко проучавање сферних огледала важе и за конкавна и за конвексна огледала. Главна разлика између ове врсте огледала је алгебарски знак који је додељен фокусу (ф).
огледалаконвексна, који карактеришу виртуелни фокус, карактеристика фокуснегативан, док огледалаконкавно, чији су фокуси стварни, они представљају фокуспозитивним. Даље, важно је дефинисати референцијал за употребу алгебарских знакова, за то се користи Гаусов референцијал. Према Гаусов референтни:
Сваки предмет или слика која се налази испред рефлектирајуће површине огледала мора примити позитиван сигнал.
Сваки предмет или слика која лежи иза рефлектирајуће површине огледала мора примити негативан сигнал.
Сваки објекат или слика која има вертикалну оријентацију нагоре мора добити позитиван знак.
Сваки објекат или слика која има вертикалну оријентацију надоле мора добити негативан предзнак.
Слика испод приказује малу шему која олакшава разумевање сигнала који се користе у складу са Гаусовим оквиром:
означавамо словом за положај предмета у односу на врх огледала. Положај слика коњугираних огледалима, заузврат, означен је словом за'. Поседујући ове изјаве, пређимо на формуле.
Жижна даљина и полупречник кривине
Постоји формула која важи за сва сферна огледала која повезује жижну даљину са полупречником закривљености, погледајте:
ф - жижна удаљеност
Р - радијус кривине
Једначина коњугованих тачака или Гаусова једначина
Једначина коњугованих тачака повезује жижну даљину (ф), позицију објекта (п) и позицију слике (п'), обе мерене у односу на врх огледала, види:
ф - жижна удаљеност
за - положај објекта
за' - положај слике
Попречна линеарна једначина повећања
Попречно линеарно увећање је бездимензионална величина (без мерне јединице) која мери однос између величине објекта и његове слике комбиноване сферним огледалима. Постоје три различита начина за израчунавање попречног линеарног повећања, погледајте:
ТХЕ - попречно линеарно повећање
ја - величина слике
О - величина објекта
ф - жижна удаљеност
Да бисте боље разумели значење трансверзалног линеарног повећања, погледајте неке могуће резултате и њихова тумачења:
А = 1: у овом случају, слика је исте величине као и објекат и њена оријентација је позитивна (виртуелна слика);
А = -1: у овом случају, слика је исте величине као и објекат, али је обрнута (права слика);
А = + 0,5: виртуелна слика (десно) половина величине објекта;
А = - 2,5: стварна (обрнута) слика 2,5 пута већа од величине објекта.
Погледајтакође:Које је боје вода?
Решене вежбе на сферним огледалима
1) Предмет се поставља 50 цм испред конкавног огледала чија је жижна даљина 25 цм. Одреди у ком положају се формира слика овог предмета.
а) - 50 цм
б) +50 цм
в) + 25 цм
г) - 40 цм
д) + 75 цм
Повратна информација: Писмо Б
Резолуција:
Да бисте решили ову вежбу, биће вам потребна Гаусова једначина, посматрајте прорачуне:
У претходном прорачуну покушали смо да израчунамо п', позицију слике. Да бисмо то урадили, замењујемо податке о фокусу и положају објекта у Гаусовој једначини, што резултира положајем од 50 цм испред огледала. Дакле, исправна алтернатива је слово Б.
2) Предмет висок 10 цм постављен је на 30 цм од конвексног огледала чија је жижна даљина -10 цм. Одредите величину слике коју коњугује ово огледало.
а) - 5 цм
б) - 10 цм
ц) - 25 цм
г) - 50 цм
д) - 100 цм
Повратна информација: Писмо а
Резолуција:
Да бисмо решили ову вежбу, користићемо једначину трансверзалног линеарног повећања, проверити израчунавање које треба урадити:
Да бисмо решили ову вежбу, користили смо две од три формуле коришћене за израчунавање попречног линеарног повећања, што је резултирало сликом од -5 цм. Ово указује да је слика редукована у односу на објекат и обрнута, дакле стварна.
3) Уобичајено је да се у оптици користе конкавна огледала, тако да је могуће прегледати детаље оквира, захваљујући формирању слика већих од њихових објеката. Да би конкавно огледало формирало директне и веће слике од својих објеката, потребно је позиционирати објекат
а) између жаришта и центра кривине.
б) између врха и фокуса.
в) иза центра кривине.
г) ван фокуса.
д) о фокусу.
Повратна информација: Писмо Б
Резолуција:
Постоји само један случај у коме су конкавна огледала у стању да коњугују виртуелне (директне) слике: када неки објекат се налази близу његове површине, на растојањима мањим од жижне даљине огледало. Дакле, исправна алтернатива је слово Б.
Од мене Рафаел Хелерброк
Извор: Бразил школа - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/espelhos-esfericos.htm
