24.4: Дзеркала

Last updated
Save as PDF

Page ID: 74632

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

цілі навчання

Опишіть взаємодію світла з дзеркальною поверхнею

Площинні дзеркала та відображення

Дзеркало - це світловідбиваюча поверхня, яка не пропускає світло і замість цього відскакує його, створюючи таким чином зображення. Найбільш поширені дзеркала плоскі і називаються плоскими дзеркалами. Ці дзеркала виготовляються шляхом нанесення тонкого шару нітрату срібла або алюмінію за плоским шматком скла.

Коли ви розміщуєте предмет перед дзеркалом, ви бачите зображення того самого предмета в дзеркалі. Об'єкт є джерелом падаючих променів, а зображення формується відбитими променями. Образ, утворений відображенням, може бути реальним або віртуальним. «Справжнє» зображення виникає, коли світлові промені фактично перетинаються на зображенні, і стають перевернутими, або перевернутими догори дном. «Віртуальне» зображення виникає, коли світлові промені насправді не зустрічаються на зображенні. Натомість ви «бачите» зображення, тому що ваше око проектує світлові промені назад. Вас обманюють, побачивши образ! Віртуальне зображення знаходиться правою стороною вгору (вертикально).

У плоских або плоских дзеркалах зображення є віртуальним зображенням і знаходиться на такій же відстані за дзеркалом, як об'єкт перед дзеркалом. Зображення також має такий же розмір, як і об'єкт. Ці зображення також перевернуті парності, що означає, що вони мають ліво-праву інверсію.

Діаграми променів

Спосіб, яким ми можемо передбачити, як виглядатиме відображення, - це намалювавши діаграму променів. Ці діаграми можна використовувати для пошуку положення та розміру зображення та того, чи є це зображення реальним чи віртуальним. Ось такі кроки, які ви виконуєте, щоб намалювати діаграму променів:

Намалюйте плоске дзеркало як пряму лінію на головній осі. Головна вісь - це уявна лінія, яка проводиться перпендикулярно дзеркалу.
Намалюйте об'єкт у вигляді стрілки перед дзеркалом.
Намалюйте зображення предмета, використовуючи принцип, що зображення розміщується на тій же відстані за дзеркалом, що об'єкт знаходиться перед дзеркалом. Розмір зображення також збігається з розміром об'єкта. показує ці перші три кроки.
Поставте крапку в тій точці, де знаходиться око.
Виберіть одну точку на зображенні і намалюйте відбитий промінь, який рухається до ока, коли він бачить цю точку. Не забудьте додати наконечник стрілки.
Намалюйте падаючий промінь для світла, що рухається від відповідної точки на об'єкті до дзеркала, таким чином, щоб підкорявся закон відображення.
Продовжуйте для інших крайніх точок на об'єкті (тобто кінчик і підставу стрілки). Заповнена діаграма променів показана на

Кут, при якому світловий промінь потрапляє на дзеркало, - це той самий кут, в якому він буде відбиватися назад. Якщо, наприклад, світловий промінь залишає верхню частину об'єкта, що рухається паралельно головній осі, він вдарить у дзеркало під кутом 0 градусів і відбитиметься назад при 0 градусах. Коли це відбувається, ми говоримо, що промінь потрапив у дзеркало нормально. Якщо світловий промінь потрапив на об'єкт під кутом 30 градусів, він буде відображатися назад під кутом 30 градусів.

Формування зображення сферичними дзеркалами: відображення та знакові умовності

Дзеркало - це світловідбиваюча поверхня, через яку не проходить світло, виконана шаром нітрату срібла або алюмінію за шматком скла.

цілі навчання

Розрізняють властивості увігнутих і опуклих дзеркал

Огляд

Дзеркало - це світловідбиваюча поверхня, через яку світло не проходить, а відскакує, і це створює зображення. Дзеркала виготовляються шляхом нанесення тонкого шару нітрату срібла або алюмінію за плоским шматком скла.

Коли ви розміщуєте предмет перед дзеркалом, ви бачите той самий предмет у дзеркалі. Це зображення, яке, здається, знаходиться за дзеркалом, називається зображенням. Об'єкт є джерелом падаючих променів, а зображення формується відбитими променями. Образ, утворений відображенням, може бути реальним або віртуальним. Реальне зображення відбувається, коли світлові промені фактично перетинаються на зображенні, і перевернуті, або догори дном. Віртуальне зображення виникає, коли світлові промені насправді не зустрічаються на зображенні. Натомість ви «бачите» зображення, тому що ваше око проектує світлові промені назад. Віртуальне зображення знаходиться правою стороною вгору (вертикально).

Цей розділ буде охоплювати сферичні дзеркала. Сферичні дзеркала можуть бути як увігнутими, так і опуклими. Центр кривизни - це точка в центрі сфери і описує, наскільки велика сфера. Ці поняття показані в.

зображення

Сферичні дзеркала: Цей малюнок показує різницю між увігнутим і опуклим дзеркалом.

увігнуті дзеркала

У увігнутому дзеркалі головна вісь - це лінія, яка перпендикулярна центру дзеркала. Найпростіший спосіб візуалізувати, як буде виглядати зображення в дзеркало такого типу, - це променева діаграма. Перш ніж це можна зробити, спочатку слід визначити фокусну точку. Ця точка знаходиться на півдорозі між дзеркалом і центром кривизни на головній осі. Відстань до фокусної точки від дзеркала називається фокусною відстанню. З малюнка видно, що це фокусна відстань також дорівнює половині радіуса кривизни. показана променева діаграма увігнутого дзеркала.

зображення

Діаграма увігнутих променів: Це променева діаграма увігнутого дзеркала. Кроки, зроблені для малювання, такі ж, як і в плоскому дзеркалі.

Короткий зміст властивостей увігнутих дзеркал наведено нижче:

сходяться
реальний образ
перевернутий
зображення перед дзеркалом

Опуклі дзеркала

У опуклих дзеркалах головна вісь така ж, як в площині або увігнутому дзеркалі, перпендикулярно центру дзеркала. При цьому фокусна точка знаходиться за дзеркалом. Опукле дзеркало через це має негативну фокусну відстань. Фокусна точка - таке ж відстань від дзеркала, що і в увігнутому дзеркалі. Це показано в.

зображення

Опукла дзеркальна діаграма променів: опукле дзеркало з трьома променями, намальованими для розташування зображення. Кожен падаючий промінь відбивається відповідно до Закону рефлексії. Відбиті промені розходяться. Якщо відбиті промені витягнуті за дзеркалом, то їх перетин дає розташування зображення за дзеркалом. Для опуклого дзеркала зображення віртуальне і вертикальне.

Короткий опис властивостей опуклих дзеркал наведено нижче:

розходившись
віртуальний образ
вертикально
зображення за дзеркалом

Ключові моменти

Відображені зображення можуть бути як реальними, так і віртуальними. У плоскому дзеркалі зображення віртуальні.
Віртуальні зображення в плоскому дзеркалі мають ліво-праву інверсію.
Малювання променевої діаграми - це спосіб передбачити, як буде виглядати відбите зображення.
Зображення в дзеркалах можуть бути як реальними, так і віртуальними.
Короткий зміст властивостей увігнутих дзеркал наведено нижче: зближення реального зображення перевернутого зображення перед дзеркалом.
Короткий зміст властивостей опуклих дзеркал наведено нижче: розходяться віртуальне зображення вертикального зображення за дзеркалом.

Ключові умови

віртуальне зображення: віртуальне зображення відбувається, коли світлові промені насправді не зустрічаються на зображенні
увігнуті: вигнуті, як внутрішня поверхня сфери або чаші
опуклий: вигнутий або схилений назовні, як зовнішня частина чаші або сфери або кола