Back to the topics list

konveksno ogledalo, sferno zrcalo, udubljeno ogledalo

Sferna zrcala

Sferno zrcalo je zrcalo koje ima oblik komada izrezanog iz sferne staklene površine. Površina na kojoj se vrši posrebrivanje naziva se posrebrena površina, a refleksija svjetlosti se odvija s druge površine koja se naziva reflektirajuća površina.

\(\stackrel\frown{AC}\) dio šuplje sfere čini konveksno zrcalo, a \(\stackrel\frown{BD}\) dio šuplje sfere čini konkavno zrcalo

Konkavno zrcalo nastaje posrebrenjem vanjske površine šuplje kugle tako da se refleksija odvija od šuplje ili konkavne površine.
Konveksno zrcalo nastaje posrebrenjem unutarnje površine tako da dolazi do refleksije s vanjske ili ispupčene površine.

Pojmovi vezani za sferno zrcalo

Pol	Geometrijsko središte sferne površine zrcala. Predstavlja ga P.
Centar zakrivljenosti	Središte zakrivljenosti zrcala je središte sfere čiji je zrcalo dio. Predstavlja ga C.
Polumjer zakrivljenosti	To je polumjer sfere čiji je zrcalo dio. Predstavlja ga R.
Glavna os	Ravnica koja spaja pol i središte zakrivljenosti. Linija PC na donjoj slici predstavlja glavnu os. Može se pružati s obje strane stupa.

Razumimo sada kako se svjetlosne zrake odbijaju od konkavnog i konveksnog zrcala.
Oba zrcala reflektiraju svjetlost prema zakonima refleksije, tj. upadni kut (i) jednak je kutu refleksije (r).

Kada zrake svjetlosti padnu na sferno zrcalo paralelno s glavnom osi , zrake se reflektiraju slijedeći zakone refleksije, \(\angle i = \angle r\) . Normala u točki upadanja dobiva se spajanjem ove točke sa središtem zakrivljenosti C. Reflektirane zrake u slučaju konkavnog zrcala sastaju se u točki F na glavnoj osi. Ta se točka naziva žarištem konkavnog zrcala . U slučaju konveksnog zrcala, reflektirane zrake se ne susreću ni u jednoj točki, ali se čini da dolaze iz točke F na glavnoj osi, ta se točka naziva žarištem konveksnog zrcala. Fokus je predstavljen slovom F.
Žarišna duljina: udaljenost žarišta od pola zrcala naziva se žarišna duljina zrcala. Žarišna duljina na gornjoj slici je udaljenost PF.
f = PF
Žarišna duljina (f) je polovica polumjera zakrivljenosti.
\(f = \frac{1} {2}R\)

SLIKE KOJE TVORI SFERNO ZRCALO

Za konstruiranje slike objekta uslijed refleksije od sfernog zrcala razmotrite tri zrake:
1) Zraka paralelna s glavnom osi nakon refleksije prolazi kroz žarište u slučaju konkavnog zrcala ili izgleda kao da dolazi iz žarišta u slučaju konveksnog zrcala.
2) Zraka koja prolazi kroz središte zakrivljenosti normalno upada na sferno zrcalo, stoga se zraka reflektira natrag duž vlastite staze.
3) Zraka koja prolazi kroz fokus u slučaju konkavnog zrcala ili izgleda kao da prolazi kroz fokus u slučaju konveksnog zrcala reflektira se paralelno s glavnom osi.

Stvarna i virtualna slika: Stvarna slika nastaje kada se reflektirane zrake stvarno susreću u jednoj točki. Obrnut je i može se dobiti na ekranu. Virtualna slika nastaje kada se reflektirane zrake susretnu pri stvaranju unatrag. Uspravno je i ne može se vidjeti na ekranu.

Slike koje oblikuje konkavno zrcalo

Dijagram zraka	Specifikacija
	Položaj objekta : U beskonačnosti Položaj slike : U fokusu (F) Priroda slike : Prava, obrnuta i umanjena
	Položaj objekta : Izvan centra zakrivljenosti (C) Položaj slike : između fokusa (F) i središta zakrivljenosti (C) Priroda slike : Prava, obrnuta i manja od objekta
	Položaj objekta : U središtu zakrivljenosti (C) Položaj slike : U središtu zakrivljenosti (C) Priroda slike : Stvarno obrnuta i iste veličine
	Položaj objekta : između središta zakrivljenosti (C) i fokusa (F) Položaj slike : Iza središta zakrivljenosti (C) Priroda slike : Prava, obrnuta i veća od objekta
	Položaj objekta : U fokusu (F) Položaj slike : Beskonačnost Priroda slike : Prava, obrnuta i jako uvećana
	Položaj objekta : između fokusa (F) i pola (P) Položaj slike : Iza ogledala Priroda slike : Virtualna, uspravna i uvećana

Slike koje oblikuje konveksno zrcalo

Dijagram zraka	Specifikacija
	Položaj objekta : U beskonačnosti Položaj slike: U fokusu Priroda slike: Smanjena do točke, virtualna i uspravna
	Položaj objekta: Na bilo kojoj drugoj točki Položaj slike: Između fokusa i pola Priroda slike: Smanjena, virtualna i uspravna

UPORABA KONKAVNOG OGLEDALA

• Konkavno ogledalo se koristi kao ogledalo za brijanje: Konkavno ogledalo formira uspravnu i uvećanu sliku predmeta postavljenog blizu njega, stoga se koristi kao ogledalo za brijanje.
• Kao reflektor u svjetiljci, reflektoru i automobilskom svjetlu: Izvor svjetlosti nalazi se u fokusu konkavnog reflektora tako da dobijemo paralelni snop reflektirane svjetlosti.
  
• Upotreba konkavnog zrcala kao zrcala liječnikove glave: Ako paralelna zraka svjetlosti upadne na konkavno zrcalo, ona konvergira zraku u točku koja se naziva fokus. Ova činjenica omogućuje da se konkavno zrcalo koristi kao zrcalo za glavu za koncentriranje svjetla na malo područje koje liječnik treba pregledati.

UPOTREBA KONVEKSNOG OGLEDALA

• Konveksno zrcalo se koristi kao retrovizor u vozilima: slika koju formira konveksno zrcalo je uspravna, umanjena i virtualna slika, a "pojavljuje se" samo nekoliko inča iza površine zrcala, dok je stvarni objekt mnogo dalje dalje od toga kako se "čini"! Razlog zašto je vanjsko ogledalo na suvozačevoj strani konveksno je da vozaču pruži veliko vidno polje.
• Kao reflektor u uličnim svjetiljkama: Kako konveksno zrcalo divergira svjetlosne zrake koje padaju na njega, svjetlost iz žarulje postavljene ispred konveksnog zrcala divergira preko velikog područja na ulici.

• Konveksno ogledalo se koristi u supermarketima i bankama gdje je potreban oprez. Također se koristi za skretanje s ceste i parkiranje radi izbjegavanja sudara.

Aktivnosti

1. Da biste pronašli fokus konkavnog zrcala:
Uzmite konkavno ogledalo i držite ga tako da bude okrenuto prema suncu. Sada stavite komad papira ispred njega i podesite njegovu udaljenost od zrcala tako da se na papiru vidi vrlo mala slika sunca. Držite ga neko vrijeme i primijetit ćete da se papir na ovom mjestu pougljenjuje. Ova točka je fokus konkavnog zrcala.

2. Uzmite žlicu od poliranog čelika. Unutarnja površina žlice je zakrivljena prema unutra i konkavnog je oblika, dok je vanjska površina zakrivljena prema van i konveksnog je oblika. Držite žlicu tako da je unutarnja površina okrenuta prema vama. Sada odmaknite žlicu od sebe i primijetit ćete da slika postaje obrnuta. Ovo pokazuje formiranje slike u konkavnom zrcalu. Sada držite žlicu vanjskom površinom prema licu. Sada promatrajte sliku. Primijetit ćete da je ta slika uspravna, ali smanjena i kada odmaknete žlicu od sebe, slika ostaje smanjena i uspravna. Ovo pokazuje formiranje slike u konveksnom zrcalu.