Co je v zrcadle?

Ploché zrcadlo je nejjednodušší optické zařízení schopné vytvořit obraz předmětu. Obraz určitého předmětu s ním získaný se vytváří díky paprskům odraženým od povrchu zrcadla.

Hlavní ohnisko konvexního zrcadla je imaginární. Dopadá-li paprsek paprsků rovnoběžných s hlavní optickou osou na konvexní zrcadlo, pak po odrazu v ohnisku se pokračování paprsků protnou (obrázek 3, 2, 3).

Obrázek 3 2. 3. Odraz rovnoběžného svazku paprsků od konvexního zrcadla. F – pomyslné ohnisko zrcadla, O – optický střed, OP – hlavní optická osa.

Ohniskové vzdálenosti sférických zrcadel se vyznačují určitým znaménkem: v případě konkávního zrcadla F = R 2 a v případě konvexního zrcadla F = – R 2 , kde R je poloměr křivosti zrcadla. zrcadlo.

Obraz každého konkrétního bodu A objektu ve sférickém zrcadle lze sestrojit pomocí libovolné dvojice standardních paprsků:

Paprsek AOC, který prochází optickým středem zrcadla. Odražený paprsek COA sleduje stejnou přímku;
Paprsek AFD procházející ohniskem zrcadla. Odražený paprsek je rovnoběžný s hlavní optickou osou;
Paprsek AP dopadající na zrcadlový sloup. Odražený paprsek vzhledem k hlavní optické ose je symetrický s dopadajícím.
Paprsek AE rovnoběžný s hlavní optickou osou. Odražený paprsek EFA 1 prochází ohniskem patřícím k zrcadlu.

Standardní nosníky uvedené výše jsou na obrázku 3. 2. 4 jsou znázorněny pro případ konkávního zrcadla. Tyto paprsky procházejí bodem A’, který je obrazem bodu A. Zbývající odražené paprsky také procházejí bodem A ‘.

Takový průběh paprsků, při kterém se všechny paprsky vycházející z jednoho bodu protínají v jiném bodě, se nazývá stigmatizující.

Úsečka A’B’ představuje obraz objektu AB. Konstrukce jsou obdobné pro případ s konvexním zrcadlem.

Obrázek 3 2. 4. Konstrukce obrazu v konkávním sférickém zrcadle.

Pomocí vzorce sférického zrcadla lze určit velikost a polohu obrazu objektu:

V tomto vztahu hraje d roli vzdálenosti od objektu k zrcadlu a f představuje vzdálenost od zrcadla k obrazu. Veličiny d a f se řídí určitým pravidlem znaménka:

Pro znázornění na obrázku 3. 2. Máme 4 případy: F > 0, to znamená, že zrcadlo je konkávní; d = 3 F > 0 (skutečný objekt).

Ze vzorce kulového zrcadla dostaneme: f = 3 2 F > 0, podle toho je obraz skutečný.

Pokud místo konkávního zrcadla vezmeme konvexní zrcadlo se stejnou ohniskovou vzdáleností, dostaneme výsledek níže:

Velikost lineárního zvětšení náležejícího ke sférickému zrcadlu lze definovat jako poměr lineárních rozměrů předmětu h a obrazu h’.

V závislosti na tom, zda je obraz převrácený nebo vzpřímený, je h’ přiřazeno určité znaménko, (h’ < 0) mínus v prvním případě a plus ve druhém (h' >0). Hodnota h je vždy považována za kladnou. V případě takové definice je lineární zvětšení kulového zrcadla vyjádřeno ve formě vzorce, který lze snadno získat z obrázku 3. 2. 4:

V prvním z dříve diskutovaných příkladů Г = – 1 2 < 0 - je tedy obraz převrácený, zmenšený 2krát. Ve druhém je G = 1 4 >0 – to znamená, že obraz je přímý a 4krát zmenšený.