Девятый класс → Освещение и оптика → Отражение света ↓
Формирование изображения вогнутыми и выпуклыми зеркалами
Введение в зеркала
В изучении оптики зеркала — это поверхности, которые формируют изображения, отражая свет. Существуют два основных типа сферических зеркал: вогнутые и выпуклые.
Вогнутое зеркало
Форма вогнутого зеркала подобна части внутренней поверхности сферы. Его также называют собирающим зеркалом, потому что оно собирает свет в одну точку.
Главный фокус
Главный фокус вогнутого зеркала — это точка, где параллельные световые лучи встречаются после отражения от зеркала. Он расположен перед зеркалом.
Фокусное расстояние и радиус кривизны
Фокусное расстояние (f
) — это расстояние между поверхностью зеркала и его главным фокусом. Радиус кривизны (R
) — это расстояние между центром кривизны и поверхностью зеркала.
Для вогнутого зеркала отношение задаётся в виде:
F = R / 2
Построение изображения с помощью вогнутых зеркал
Лучевые диаграммы помогают понять формирование изображения вогнутым зеркалом. Шаги для построения лучевой диаграммы следующие:
Пример 1: Объект за центром кривизны
Разместите объект за центром кривизны. Изображение, сформированное зеркалом, будет реальным, перевернутым и уменьшенным.
Выпуклое зеркало
Форма выпуклого зеркала подобна части внешней поверхности сферы. Его также называют рассеивающим зеркалом, потому что оно рассеивает световые лучи.
Главный фокус
Главный фокус выпуклого зеркала — это точка, из которой отраженные лучи кажутся расходящимися.
Свойства изображения
Изображение, формируемое выпуклым зеркалом, всегда виртуально, прямое и меньше реального объекта.
Построение изображения с помощью выпуклых зеркал
Следуйте следующим шагам для построения лучевой диаграммы для выпуклого зеркала:
Пример 2: Объект, расположенный перед зеркалом
Объект, расположенный перед выпуклым зеркалом, формирует виртуальное изображение, которое кажется уменьшенным и прямым позади зеркала.
Формула зеркала и увеличение
Используйте формулу зеркала для расчета положения и размера изображения:
1/F = 1/V + 1/U
Здесь, f
— фокусное расстояние, v
— расстояние от зеркала до изображения, а u
— расстояние от зеркала до объекта.
Увеличение (m
) зеркала задается формулой:
m = -v/u
Отрицательный знак для увеличения указывает на инверсию, а положительный знак указывает на прямую природу.
Практическое применение вогнутых и выпуклых зеркал
Вогнутые зеркала часто используются в телескопах, отражательных фарах и зеркалах для бритья благодаря своей функции увеличения. Выпуклые зеркала используются в боковых зеркалах автомобилей и в зеркалах безопасности в магазинах, поскольку они обеспечивают более широкий обзор.