Back to the topics list

sferyczne lustro, wklęsłe lustro, wypukłe lustro

Lustra sferyczne

Lustro sferyczne to lustro, które ma kształt kawałka wyciętego z kulistej szklanej powierzchni. Powierzchnia, na której odbywa się srebrzenie, nazywana jest powierzchnią posrebrzaną, a od drugiej powierzchni, zwanej powierzchnią odbijającą, następuje odbicie światła.

\(\stackrel\frown{AC}\) część pustej kuli tworzy zwierciadło wypukłe i \(\stackrel\frown{BD}\) część pustej kuli tworzy zwierciadło wklęsłe

Lustro wklęsłe powstaje poprzez srebrzenie zewnętrznej powierzchni wydrążonej kuli w taki sposób, że odbicie zachodzi od wydrążonej lub wklęsłej powierzchni.
Lustro wypukłe powstaje poprzez srebrzenie powierzchni wewnętrznej w taki sposób, że odbicie następuje od powierzchni zewnętrznej lub wypukłej.

Terminy związane ze zwierciadłem sferycznym

Polak	Geometryczny środek kulistej powierzchni lustra. Jest reprezentowany przez p .
Środek krzywizny	Środek krzywizny zwierciadła jest środkiem kuli, której częścią jest zwierciadło. Jest reprezentowany przez C.
Promień krzywizny	Jest to promień kuli, której częścią jest lustro. Jest reprezentowany przez R.
Głównej osi	Prosta łącząca biegun ze środkiem krzywizny. Linia PC na poniższym rysunku reprezentuje główną oś. Może rozciągać się po obu stronach słupa.

Rozumiemy teraz, w jaki sposób promienie świetlne odbijają się od zwierciadła wklęsłego i wypukłego.
Oba zwierciadła odbijają światło zgodnie z prawami odbicia, tzn. kąt padania(i) jest równy kątowi odbicia(r).

Kiedy promienie światła padają na sferyczne zwierciadło równoległe do głównej osi , odbijają się zgodnie z prawami odbicia \(\angle i = \angle r\) . Normalną w punkcie padania uzyskuje się łącząc ten punkt ze środkiem krzywizny C. Odbite promienie w przypadku zwierciadła wklęsłego spotykają się w punkcie F na głównej osi. Punkt ten nazywany jest ogniskiem zwierciadła wklęsłego . W przypadku zwierciadła wypukłego promienie odbite nie spotykają się w żadnym punkcie, ale wydają się pochodzić z punktu F na głównej osi, który nazywa się ogniskiem zwierciadła wypukłego. Fokus jest reprezentowany przez literę F.
Ogniskowa: odległość ogniska od bieguna zwierciadła nazywana jest ogniskową zwierciadła. Ogniskowa na powyższym rysunku to odległość PF.
f = PF
Ogniskowa (f) to połowa promienia krzywizny.
\(f = \frac{1} {2}R\)

OBRAZ TWORZONY PRZEZ LUSTERKO SFERyczne

Aby skonstruować obraz przedmiotu w wyniku odbicia przez zwierciadło sferyczne, rozważ trzy promienie:
1) Promień równoległy do ​​głównej osi po odbiciu przechodzi przez ognisko w przypadku zwierciadła wklęsłego lub wydaje się wychodzić z ogniska w przypadku zwierciadła wypukłego.
2) Promień przechodzący przez środek krzywizny pada normalnie na zwierciadło sferyczne, dlatego promienie odbijają się z powrotem wzdłuż własnej drogi.
3) Promień przechodzący przez ognisko w przypadku zwierciadła wklęsłego lub pozornie przechodzący przez ognisko w przypadku zwierciadła wypukłego zostaje odbity równolegle do głównej osi.

Obraz rzeczywisty i wirtualny: obraz rzeczywisty powstaje, gdy odbite promienie faktycznie spotykają się w jednym punkcie. Jest odwrócony i można go uzyskać na ekranie. Wirtualny obraz powstaje, gdy odbite promienie spotykają się, wytwarzając je wstecz. Jest wyprostowany i nie można go uzyskać na ekranie.

Obrazy utworzone przez zwierciadło wklęsłe

Diagram promienia	Specyfikacja
	Położenie obiektu : W nieskończoności Pozycja obrazu : Ostrość (F) Rodzaj obrazu : Rzeczywisty, odwrócony i pomniejszony
	Położenie obiektu : Poza środkiem krzywizny (C) Pozycja obrazu : Między ogniskiem (F) a środkiem krzywizny (C) Charakter obrazu : Prawdziwy, odwrócony i mniejszy niż przedmiot
	Położenie obiektu : W środku krzywizny (C) Pozycja obrazu : W środku krzywizny (C) Rodzaj obrazu : Prawdziwe odwrócone i tego samego rozmiaru
	Położenie obiektu : Między środkiem krzywizny (C) a ogniskiem (F) Położenie obrazu : Poza środkiem krzywizny (C) Charakter obrazu : Prawdziwy, odwrócony i większy niż obiekt
	Położenie obiektu : W ognisku (F) Położenie obrazu : Nieskończoność Rodzaj obrazu : Prawdziwy, odwrócony i mocno powiększony
	Położenie obiektu : Między ogniskiem (F) a biegunem (P) Położenie obrazu : Za lustrem Charakter obrazu : Wirtualny, wyprostowany i powiększony

Obrazy utworzone przez zwierciadło wypukłe

Schemat promienia	Specyfikacja
	Położenie obiektu : W nieskończoności Położenie obrazu: Ostrość Natura obrazu: Pomniejszony do punktu, wirtualny i wyprostowany
	Pozycja obiektu: W dowolnym innym punkcie Pozycja obrazu: Między ogniskiem a biegunem Charakter obrazu: pomniejszony, wirtualny i wyprostowany

ZASTOSOWANIE LUSTERKA WKŁĘSŁEGO

• Lustro wklęsłe służy jako lusterko do golenia: Lustro wklęsłe tworzy wyprostowany i powiększony obraz przedmiotu umieszczonego blisko niego, dlatego jest używane jako lusterko do golenia.
• Jako odbłyśnik w latarce, szperaczu i reflektorze samochodowym: Źródło światła umieszczamy w ognisku odbłyśnika wklęsłego dzięki czemu uzyskujemy równoległą wiązkę światła odbitego.
  
• Użycie wklęsłego lustra jako zwierciadła głowy lekarza: Jeśli równoległa wiązka światła pada na wklęsłe zwierciadło, skupia wiązkę do punktu zwanego ogniskiem. Fakt ten umożliwia wykorzystanie wklęsłego zwierciadła jako zwierciadła głowy, które skupia światło na niewielkim obszarze, który lekarz musi zbadać.

ZASTOSOWANIE LUSTERKA WYPUKŁEGO

• Lusterko wypukłe jest używane jako lusterko wsteczne w pojazdach: obraz utworzony przez wypukłe lusterko jest wyprostowanym, pomniejszonym i wirtualnym obrazem, który „pojawia się” zaledwie kilka cali za powierzchnią lusterka, podczas gdy rzeczywisty obiekt znajduje się znacznie dalej z dala od tego, na co „wydaje się” być! Powodem, dla którego lusterko zewnętrzne po stronie pasażera jest wypukłe, jest zapewnienie kierowcy dużego pola widzenia.
• Jako odbłyśnik w lampach ulicznych: tak jak zwierciadło wypukłe załamuje padające na nie promienie światła, tak światło z żarówki umieszczonej przed wypukłym zwierciadłem załamuje się na dużej powierzchni ulicy.

• Lustro wypukłe stosowane jest w supermarketach i bankach, gdzie wymagana jest czujność. Służy również do zjeżdżania z drogi i parkowania w celu uniknięcia kolizji.

Zajęcia

1. Aby znaleźć ostrość zwierciadła wklęsłego:
Weź wklęsłe lustro i trzymaj je tak, aby było skierowane w stronę słońca. Teraz umieść przed nim kartkę papieru i dostosuj jej odległość od lustra tak, aby na papierze był widoczny bardzo mały obraz słońca. Zachowaj go przez jakiś czas, a zauważysz, że papier się w tym momencie zarysowuje. Ten punkt jest ogniskiem zwierciadła wklęsłego.

2. Weź polerowaną stalową łyżkę. Wewnętrzna powierzchnia łyżki jest zakrzywiona do wewnątrz i ma wklęsły kształt, podczas gdy zewnętrzna powierzchnia jest zakrzywiona na zewnątrz i ma wypukły kształt. Trzymaj łyżkę tak, aby wewnętrzna powierzchnia była skierowana w Twoją stronę. Teraz odsuń łyżkę od siebie, a zauważysz, że obraz staje się odwrócony. To pokazuje powstawanie obrazu w zwierciadle wklęsłym. Teraz trzymaj łyżkę zewnętrzną powierzchnią skierowaną w stronę twarzy. Teraz obserwuj obraz. Zauważysz, że obraz jest wyprostowany, ale zmniejszony, a kiedy odsuwasz łyżkę od siebie, obraz pozostaje zmniejszony i wyprostowany. To pokazuje powstawanie obrazu w wypukłym zwierciadle.