gương cầu
Gương cầu là gương có hình dạng của một mảnh được cắt ra khỏi bề mặt thủy tinh hình cầu . Bề mặt mà trên đó quá trình tráng bạc được gọi là bề mặt tráng bạc và sự phản xạ ánh sáng diễn ra từ bề mặt kia được gọi là bề mặt phản xạ.
\(\stackrel\frown{AC}\) của quả cầu rỗng làm gương cầu lồi và phần \(\stackrel\frown{BD}\) của quả cầu rỗng làm gương lõm
Gương lõm được tạo ra bằng cách tráng bạc bề mặt bên ngoài của quả cầu rỗng sao cho phản xạ diễn ra từ bề mặt rỗng hoặc lõm.
Gương cầu lồi được làm bằng cách tráng bạc bề mặt bên trong sao cho phản xạ diễn ra từ bề mặt bên ngoài hoặc bề mặt lồi.
Cây sào | Tâm hình học của mặt cầu của gương. Nó được đại diện bởi P . |
tâm cong | Tâm cong của gương là tâm của mặt cầu mà gương là một phần của nó. Nó được đại diện bởi C. |
Bán kính cong | Đó là bán kính của quả cầu mà gương là một phần. Nó được đại diện bởi R . |
trục chính | Đường thẳng nối cực và tâm cong. Đường PC trong hình bên dưới biểu thị trục chính. Nó có thể mở rộng ở hai bên của cột. |
Bây giờ chúng ta hãy hiểu làm thế nào các tia sáng được phản xạ từ gương cầu lõm và gương cầu lồi.
Cả hai gương đều phản xạ ánh sáng tuân theo định luật phản xạ, tức là góc tới(i) bằng góc phản xạ(r).
Khi các tia sáng chiếu vào một gương cầu song song với trục chính , thì các tia sáng bị phản xạ tuân theo định luật phản xạ \(\angle i = \angle r\) . Pháp tuyến tại điểm tới có được bằng cách nối điểm này với tâm cong C. Các tia phản xạ trong trường hợp gương cầu lõm gặp nhau tại điểm F trên trục chính. Điểm này gọi là tiêu điểm của gương cầu lõm . Đối với gương cầu lồi, các tia phản xạ không gặp nhau tại điểm nào mà xuất phát từ điểm F nằm trên trục chính, điểm này gọi là tiêu điểm của gương cầu lồi. Tiêu cự được thể hiện bằng chữ F.
Tiêu cự: khoảng cách từ tiêu điểm đến cực của gương gọi là tiêu cự của gương. Độ dài tiêu cự trong hình trên là khoảng cách PF.
f = PF
Tiêu cự (f) bằng nửa bán kính cong.
\(f = \frac{1} {2}R\)
HÌNH ẢNH ĐƯỢC HÌNH THÀNH BỞI GƯƠNG HÌNH CẦU
Để dựng ảnh của một vật do gương cầu phản xạ ta xét ba tia:
1) Tia song song với trục chính sau khi phản xạ đi qua tiêu điểm của gương cầu lõm hoặc ló ra khỏi tiêu điểm của gương cầu lồi.
2) Tia đi qua tâm cong là tia tới bình thường trên gương cầu nên tia ló bị phản xạ lại trên đường đi của chính nó.
3) Tia ló đi qua tiêu điểm của gương cầu lõm hoặc tia ló đi qua tiêu điểm của gương cầu lồi thì tia phản xạ song song với trục chính.
Ảnh thật và ảnh ảo: Ảnh thật được tạo thành khi các tia phản xạ thực sự gặp nhau tại một điểm. Nó bị đảo ngược và có thể thu được trên màn hình. Ảnh ảo được tạo thành khi các tia phản xạ gặp nhau và tạo ra chúng ngược chiều. Nó bị dựng đứng và không thu được trên màn hình.
Sơ đồ tia | Sự chỉ rõ |
Vị trí của vật : Ở vô cực Vị trí của ảnh : Tại tiêu cự(F) Bản chất của ảnh : Thật, đảo ngược và giảm dần | |
Vị trí của đối tượng : Ngoài tâm cong(C) Vị trí của ảnh : Giữa tiêu điểm (F) và tâm cong (C) Tính chất của ảnh : Thật, ngược chiều vật và nhỏ hơn vật | |
Vị trí của đối tượng : Tại tâm cong(C) Vị trí của ảnh : Tại tâm cong (C) Tính chất ảnh : Ảnh thật ngược chiều và cùng kích thước | |
Vị trí của vật thể : Giữa tâm cong (C) và tiêu điểm (F) Vị trí của ảnh : Ngoài tâm cong(C) Tính chất của ảnh : Thật, ngược chiều vật và lớn hơn vật | |
Vị trí của đối tượng : Tại tiêu điểm(F) Vị trí của hình ảnh : Vô cực Bản chất của hình ảnh : Thực, đảo ngược và phóng đại cao | |
Vị trí của đối tượng : Giữa tiêu điểm (F) và cực (P) Vị trí của hình ảnh : Đằng sau gương Tính chất của ảnh : Ảo, dựng và phóng to |
sơ đồ tia | Sự chỉ rõ |
Vị trí của vật : Ở vô cực Vị trí của hình ảnh: Tại tiêu cự Tính chất của ảnh: Giảm dần đến một điểm, ảo và thẳng đứng | |
Vị trí của đối tượng: Tại bất kỳ điểm nào khác Vị trí của hình ảnh: Giữa tiêu điểm và cực Tính chất của ảnh: Giảm nét, ảo và thẳng đứng |
1. Để tìm tiêu điểm của gương cầu lõm:
Lấy một chiếc gương lõm và giữ nó sao cho nó hướng về phía mặt trời. Bây giờ đặt một tờ giấy trước gương và điều chỉnh khoảng cách của nó với gương sao cho nhìn thấy một hình ảnh rất nhỏ của mặt trời trên tờ giấy. Giữ nó trong một thời gian và bạn sẽ nhận thấy rằng các ký tự trên giấy vào thời điểm này. Điểm này là tiêu điểm của gương cầu lõm.
2. Lấy thìa thép đánh bóng. Mặt trong của thìa cong vào trong và có dạng lõm trong khi mặt ngoài cong ra ngoài và có dạng lồi. Giữ thìa sao cho bề mặt bên trong hướng về phía bạn. Bây giờ hãy di chuyển chiếc thìa ra xa bạn và bạn sẽ nhận thấy rằng hình ảnh bị đảo ngược. Điều này cho thấy sự hình thành ảnh trong gương cầu lõm. Bây giờ, giữ chiếc thìa với bề mặt bên ngoài hướng vào mặt bạn. Bây giờ hãy quan sát hình ảnh. Bạn sẽ quan sát thấy hình ảnh đó đứng thẳng nhưng nhỏ lại và khi bạn di chuyển chiếc thìa ra xa bạn thì hình ảnh đó vẫn nhỏ lại và thẳng đứng. Điều này cho thấy sự hình thành ảnh trong một gương cầu lồi.