Mis on tasapinnalise peegli fookuskaugus. Kujutise konstrueerimine peeglis – Knowledge Hypermarket. Pilt sfäärilises nõguspeeglis

Mis tahes punktvalgusallika kujutise konstrueerimiseks sfäärilises peeglis piisab tee konstrueerimisest mis tahes kaks kiirt mis tuleneb sellest allikast ja peegeldub peeglist. Peegeldunud kiirte lõikepunkt annab allikast reaalse pildi ja peegeldunud kiirte laiendite lõikepunkt kujuteldava pildi.

Iseloomulikud kiired. Kujutiste konstrueerimiseks sfäärilistes peeglites on mugav kasutada teatud iseloomulik kiired, mille kulgu on lihtne konstrueerida.

1. Tala 1 , langeb peeglile paralleelselt optilise põhiteljega, peegeldub, läbib nõguspeeglis peegli põhifookuse (joonis 3.6, A); kumerpeeglis läbib põhifookuse peegeldunud kiire jätk 1 ¢ (joonis 3.6, b).

2. Tala 2 , läbides nõguspeegli põhifookuse, olles peegeldunud, läheb paralleelselt optilise peateljega - kiir 2 ¢ (joonis 3.7, A). Ray 2 , langeb kumerpeeglile nii, et selle jätk läbib peegli põhifookuse, olles peegeldunud, läheb paralleelselt ka optilise peateljega - kiir 2 ¢ (joonis 3.7, b).

Riis. 3.7

3. Kaaluge kiirt 3 , läbib Keskus nõgus peegel - punkt KOHTA(Joonis 3.8, A) ja tala 3 , langeb kumerpeeglile nii, et selle jätk läbib peegli keskpunkti – punkti KOHTA(Joonis 3.8, b). Nagu me geomeetriast teame, on ringi raadius risti puutepunktis oleva ringi puutujaga, nii et kiired 3 joonisel fig. 3,8 alla peeglitele kukkuda täisnurk, see tähendab, et nende kiirte langemisnurgad on nullid. See tähendab, et peegeldunud kiired 3 ¢ langevad mõlemal juhul kokku.

Riis. 3.8

4. Tala 4 , läbib poolus peeglid - punkt R, peegeldub sümmeetriliselt optilise põhitelje suhtes (kiired 4 ¢ joonisel fig. 3.9), kuna langemisnurk on võrdne peegeldusnurgaga.

Riis. 3.9

STOP! Otsustage ise: A2, A5.

Lugeja: Kord võtsin tavalise supilusikatäie ja proovisin selles enda pilti näha. Ma nägin pilti, aga selgus, et kui vaadata kumer osa lusikast, seejärel pilt otsene, ja kui see on sisse lülitatud nõgus, See tagurpidi. Huvitav, miks see nii on? Lõppude lõpuks võib lusikat minu arvates pidada mingiks kerakujuliseks peegliks.

Ülesanne 3.1. Koostage nõguspeeglis sama pikkusega väikeste vertikaalsete segmentide kujutised (joonis 3.10). Fookuskaugus on määratud. Arvatakse, et sfäärilise peegli optilise põhiteljega risti olevate väikeste sirgete segmentide kujutised kujutavad endast ka väikeseid sirgeid segmente, mis on risti optilise põhiteljega.

Lahendus.

1. Juhtum a. Pange tähele, et sel juhul on kõik objektid nõguspeegli põhifookuse ees.

Riis. 3.11

Ehitame pilte ainult oma segmentide ülemistest punktidest. Selleks tõmmake läbi kõik ülemised punktid: A, IN Ja KOOSüks ühine tala 1 , paralleelselt optilise peateljega (joonis 3.11). Peegeldunud kiir 1 F 1 .

Nüüd punktidest A, IN Ja KOOS saadame kiiri välja 2 , 3 Ja 4 peegli põhifookuse kaudu. Peegeldunud kiired 2 ¢, 3 ¢ ja 4 ¢ läheb paralleelselt optilise põhiteljega.

Kiirte ristumispunktid 2 ¢, 3 ¢ ja 4 ¢ talaga 1 ¢ on punktide kujutised A, IN Ja KOOS. Need on punktid A¢, IN¢ ja KOOS¢ joonisel fig. 3.11.

Piltide saamiseks segmendid piisab punktidest väljajätmisest A¢, IN¢ ja KOOS¢ risti optilise peateljega.

Nagu näha jooniselt fig. 3.11, kõik pildid said välja kehtiv Ja pea alaspidi.

Lugeja: Mida sa mõtled – kehtiv?

Autor: Objektide kujutis juhtub kehtiv Ja kujuteldav. Virtuaalse kujutisega saime tuttavaks juba tasapinnapeeglit uurides: punktallika virtuaalkujutis on punkt, kus need ristuvad jätk peeglist peegelduvad kiired. Punktallika tegelik pilt on punkt, kus ise peeglist peegelduvad kiired.

Pange tähele, et mida edasi peeglist tuli objekt, nii et väiksem selgus tema pilt ja see lähemale see on pilt peegli fookus. Pange tähele ka seda lõigu kujutist, mille madalaim punkt langes kokku Keskus peeglid - punkt KOHTA, juhtus sümmeetriline objekt optilise peatelje suhtes.

Loodan, et saate nüüd aru, miks, vaadates oma peegeldust supilusikatäie nõgusal pinnal, nägite end vähendatuna ja ümberpööratuna: lõppude lõpuks oli objekt (teie nägu) selgelt enne nõguspeegli põhifookus.

2. Juhtum b. Sel juhul on objektid vahel põhifookus ja peegli pind.

Esimene kiir on kiir 1 , nagu juhtumil A, läbime segmentide ülemised punktid - punktid A Ja IN 1 ¢ läbib peegli põhifookuse – punkti F 1 (joonis 3.12).

Nüüd kasutame kiiri 2 Ja 3 punktidest lähtuv A Ja IN ja läbimine poolus peeglid - punkt R. Peegeldunud kiired 2 ¢ ja 3 ¢ tehke optilise peateljega samad nurgad kui langevate kiirtega.

Nagu näha jooniselt fig. 3.12, peegeldunud kiired 2 ¢ ja 3 ¢ ära ristu peegelduva kiirega 1 ¢. Tähendab, kehtiv antud juhul pilte Ei. Aga jätk peegeldunud kiired 2 ¢ ja 3 ¢ ristuvad jätk peegeldunud kiir 1 ¢ punktides A¢ ja IN¢ peegli taga, moodustades kujuteldav punktikujutised A Ja IN.

Perpendikulaaride langetamine punktidest A¢ ja IN¢ optilisele põhiteljele saame oma segmentide kujutised.

Nagu näha jooniselt fig. 3.12, selgusid segmentide pildid sirge Ja suurendatud, ja mida lähemale mille põhifookus on rohkem tema pilt ja teema edasi See on pilt peeglist.

STOP! Otsustage ise: A3, A4.

Probleem 3.2. Konstrueerige kahe väikese identse vertikaalse segmendi kujutised kumerpeeglis (joonis 3.13).

Riis. 3.13 Joon. 3.14

Lahendus. Saadame tala välja 1 läbi segmentide ülemiste punktide A Ja IN paralleelselt optilise peateljega. Peegeldunud kiir 1 ¢ läheb nii, et selle jätk lõikub peegli põhifookusega - punktiga F 2 (joonis 3.14).

Nüüd saadame kiired peeglisse 2 Ja 3 punktidest A Ja IN et nende kiirte jätkud läbiksid Keskus peeglid - punkt KOHTA. Need kiired peegelduvad nii, et peegelduvad kiired 2 ¢ ja 3 ¢ langevad kokku langevate kiirtega.

Nagu näeme jooniselt fig. 3.14, peegeldunud kiir 1 ¢ ei ristu peegeldunud kiirtega 2 ¢ ja 3 ¢. Tähendab, kehtiv punktikujutised A Ja B nr. Aga jätk peegeldunud kiir 1 ¢ lõikub jätkud peegeldunud kiired 2 ¢ ja 3 ¢ punktides A¢ ja IN¢. Seetõttu punktid A¢ ja IN¢ – kujuteldav punktikujutised A Ja IN.

Kujutiste ehitamiseks segmendid kukutage ristid punktidest maha A¢ ja IN¢ optilisele peateljele. Nagu näha jooniselt fig. 3.14, selgusid segmentide pildid sirge Ja vähendatud. Ja mida? lähemale objekt peeglile, rohkem tema pilt ja teema lähemale see on peegli poole. Kuid isegi väga kaugel asuv objekt ei suuda luua peeglist kaugel olevat pilti peegli põhifookusest kaugemale.

Loodan, et nüüd on selge, miks, vaadates oma peegeldust lusika kumeral pinnal, nägite end vähendatuna, kuid mitte tagurpidi.

STOP! Otsustage ise: A6.

See õppetund räägib tasapinnalisest peeglist. Õpid peeglitüüpe ja optiliste kujutiste tüüpe. Tutvuge tasapinnaliste peeglite kujutiste üldiste omadustega, samuti valguse spekkulaarse ja hajutatud peegeldumisega ning valguse neeldumisega. Tunni lõpus on huvitavaid fakte peeglite kohta.

Tänases tunnis räägime peeglitest ehk täpsemalt lamepeeglist.

Peegel on sile pind, mis peegeldab kiirgust (joonis 1). Optilised peeglid on tavaliselt poleeritud metallid või klaasid, mis peegeldavad peaaegu kogu nähtavat valgust (joonis 2).

Riis. 1. Peegel

Riis. 2. Optiline peegel

Peegleid on kolme tüüpi – lamedad, nõgusad ja kumerad.

Lamepeeglid peegeldavad kiirgust moonutamata ja annavad originaalile lähedase kujutise (joonis 3).

Riis. 3. Peegeldus tasapinnalises peeglis

Nõgus – kiirgusenergia kontsentraat (joon. 4).

Riis. 4. Peegeldus nõguspeeglis

Kumerad - hajuvad (joon. 5).

Riis. 5. Peegeldus kumerpeeglis

Tänases tunnis räägime lähemalt tasapinnalisest peeglist.

Lamepeegel on tasane pind, mis peegeldab valgust peegeldavalt (joonis 6).

Riis. 6. Lame peegel

Vaatleme, kuidas tekib tasapinnapeeglis kujutis.

Laske punktvalgusallikast lameda peegli pinnale langeda lahknev valguskiir. Langevate kiirte hulgast valime kiired ja . Kasutades valguse peegelduse seadusi, konstrueerime peegeldunud kiired , ,.

Riis. . Peegeldunud kiirte ehitus

Need kiired liiguvad ka lahkneva kiirena. Kui jätkame neid vastassuunas, ristuvad nad kõik ühes punktis, mis asub peegli taga. Meile tundub, et need kiired väljuvad punktist, kuigi tegelikult pole praegu valgusallikat. Seetõttu nimetatakse punkti punkti virtuaalseks kujutiseks.

Riis. . Virtuaalse pildi konstrueerimine peeglis

Spekulaarne ja hajus valguse peegeldus. Valguse neeldumine

Õhtul, kui toas valgus põleb, näeme oma peegeldust aknaklaasis, aga niipea, kui kardinad kinni paneme, pilt kaob. Me ei näe kangast oma peegeldust.

See on tingitud kahest füüsikalisest nähtusest. Üks neist on valguse peegeldus.

Kujutise ilmumiseks peab valgus peegelduma peegelpinnalt. Kui valgus peegeldub ebatasaselt ja karedalt pinnalt, nimetatakse sellist peegeldust hajuvaks ehk hajuvaks (joonis 9).

Riis. 9. Valguse peegeldumine peegelduvatelt ja karedatelt pindadelt

Sellisel pinnal on pilti võimatu saada. Isegi mõned katsudes siledad pinnad, näiteks plasttükk või raamatukaas, ei ole piisavalt siledad, et valgus peegeldub sellistelt pindadelt hajutatult.

Teine füüsikaline nähtus, mis mõjutab kujutise nägemist, on valguse neeldumine. Füüsilised kehad ei suuda mitte ainult valgust peegeldada, vaid ka seda neelata. Parim valguse peegeldaja on peegel, mis peegeldab rohkem kui 90% sellele langevast valgusest. Valged kehad on ka head helkurid, mistõttu päikselisel talvepäeval, kui kõik on lumest valge, kissitame silmi, kaitstes silmi ereda valguse eest. Kuid must pind neelab peaaegu kogu valguse, näiteks saab musta sametit silmi kissimata vaadata ka kõige eredamas valguses.

Räägime sellest, mis tüüpi optilised kujutised eksisteerivad ja mis on optiline kujutis.

Optiline kujutis on pilt, mis saadakse objektilt levivate valguskiirte läbimisel läbi optilise süsteemi, taasesitades selle kontuure ja detaile.

On kaks juhtumit: reaalne pilt ja virtuaalne pilt.

Reaalne pilt tekib siis, kui pärast kõiki peegeldusi ja murdumist kogutakse objekti ühest punktist väljuvad kiired ühte punkti (joon. 10).

Riis. 10. Tõeline pilt

Tegelikku pilti ei saa otse näha; Tegeliku pildi loovad sellised optilised süsteemid nagu filmiprojektori või kaamera objektiiv või koonduv lääts (joonis 11).

Riis. Optilised süsteemid

Virtuaalne pilt on pilt, mida saab silmaga näha.

Sellisel juhul vastab iga objekti punkt optilisest süsteemist väljuvale kiirtekiirele, mis sirgjooneliselt tagasi sirutades ühtlustuks ühes punktis. Tundub, et kiir tuleb sealt välja.

Virtuaalse pildi loovad sellised süsteemid nagu binokkel, mikroskoop, negatiiv- või positiivlääts, suurendusklaas ja tasapinnaline peegel. Lame peegel loob virtuaalse pildi.

Huvitavaid fakte

On olemas niinimetatud poolläbipaistvad peeglid või, nagu neid mõnikord nimetatakse, peegel või ühesuunaline klaas.

Selliseid prille kasutatakse inimeste varjatud jälgimiseks käitumise või spionaaži jälgimise eesmärgil. Sel juhul on spioon pimedas ruumis ja vaatlusobjekt heledas ruumis (joon. 12). Peegelklaasi tööpõhimõte seisneb selles, et ereda peegelpeegelduse taustal pole hämarat spiooni näha. Pole olemas poolläbipaistvaid peegleid, mis valgust ühes suunas läbi kannaksid, teises suunas mitte.

Riis. 12 Tuba poolläbipaistva peegliga

Hiljuti on Ameerika uutesse õudusatraktsioonidesse ilmunud peegellabürintid. Venemaal ilmusid esimesed peegellabürindid Peterburis ja saavutasid meelelahutustööstuses suure populaarsuse.

Viime läbi demonstratsiooni, mille abil saame teada, kuidas objekt ja selle kujutis paiknevad tasapinnalise peegli suhtes.

Võtame vertikaalselt paigaldatud lameklaasi. Klaasi ühele küljele asetame põleva küünla, teisele poole - täpselt sama, kuid mitte põlema. Süütamata küünalt liigutades leiame selle asukoha selliselt, et küünal näib põlevat. Sel juhul jääb süütamata küünal sinna, kus klaasis on näha põleva küünla kujutis.

Kujutagem skemaatiliselt klaasi asukohta - sirgjoont, põlevat küünalt ja süütamata küünalt.

See punkt näitab ka süüdatud küünla kujutise asukohta (joonis). Kui nüüd ühendame punktid ja teostame vajalikud mõõtmised, oleme veendunud, et sirgjoon on lõiguga risti ja lõigu pikkus võrdub lõigu pikkusega .

Riis. . Põleva küünla kujutise asukoht

Viime läbi mitmeid täiendavaid demonstratsioone, mis võimaldavad meil lamepeeglites pilte iseloomustada.

Võtke lame peegel, joonlaud ja kustutuskumm. Esiteks asetame joonlaua nii, et selle null asuks peegli lähedal (joonis).

Riis. . Kaugus peeglist objekti ja selle kujutiseni

Selle tulemusena näeme, et kaugus peeglist objektini on võrdne kaugusega peeglist peeglis oleva objekti kujutiseni. Teeme kustutuskummile märgi. Näeme, et pilt peeglis on sümmeetriline objekti enda suhtes, kuid ei ole identne (joonis).

Riis. . Objekti ja selle kujutise sümmeetria peeglis

Tänu läbiviidud demonstratsioonidele on lamepeeglites võimalik kindlaks teha kujutiste üldised omadused:

  1. Tasapinnaline peegel annab objektist virtuaalse pildi.
  2. Objekti kujutis tasapinnalises peeglis on suuruselt võrdne objekti endaga ja asub objektiga peeglist samal kaugusel.
  3. Sirge, mis ühendab objektil oleva punkti ja selle vastava punktiga objekti kujutisel peeglis, on peegli pinnaga risti.

Probleemi lahendamine

Ülesanne nr 1

Miks on kiirabiautode sildid kirjutatud "tagurpidi"?

Lahendus

Teiste autode juhid peavad kiirabiauto teiste autode voos kiiresti ja täpselt tuvastama, et sellele teed anda. Selline olukord tekib siis, kui kiirabi vajab autost möödasõitu ja juht näeb seda vaid tahavaatepeeglist.

Nagu me juba teame, ei ole pilt peeglis identne, vaid sümmeetriline. Seetõttu kirjutatakse kiirabiautol tekst “tagurpidi”, et juht näeks tahavaatepeeglist õiget teksti ja saaks õigel ajal teha vajalikud manöövrid.

Probleem nr 2

Kui suur peaks olema tasapinnalise peegli minimaalne kõrgus, et näeksid ennast selles täiskõrguses?

Lahendus

Peeglis olev kujutis on võrdne peegli ees asuva objektiga ja on objektiga peeglist samal kaugusel. Joonistame peegli ees seisva inimese pildi (joonis 16).

Riis. 16. Pilt mehest, kes seisab peegli ees

Inimene, on inimese pilt peeglis, punkt on inimese silm. Selleks, et peegli suurus oleks minimaalne, peavad peegli ja peegli servad asuma sirgjoontel ja . Kui punkt on sellest joonest kõrgem, saab seda peegli kõrgust vähendades langetada.

Ja kui see on sirgest allpool, siis me ei näe peeglis osa oma kujutise peast.

Lõik, mis on paralleelne sirgjoontega ja asub neist samal kaugusel. Nii et see on kolmnurga keskjoon. Olgu see võrdne poole kolmnurga aluse või poole inimese pikkusega (joonis 17).

Leiame seose optilise karakteristiku ja kauguste vahel, mis määravad objekti ja selle kujutise asukoha.

Olgu objektiks teatud punkt A, mis asub optilisel teljel. Valguse peegelduse seadusi kasutades konstrueerime sellest punktist kujutise (joonis 2.13).

Tähistame kaugust objektist peegli pooluseni (AO) ja poolusest pildini (OA).

Mõelge kolmnurgale APC, leiame selle

Kolmnurgast APA saame selle
. Jätame nurga nendest väljenditest välja
, kuna see on ainus, mis ei tugine VÕI-le.

,
või

(2.3)

Nurgad ,, põhinevad VÕI-l. Olgu vaadeldavad talad paraksiaalsed, siis on need nurgad väikesed ja seetõttu on nende väärtused radiaanis võrdsed nende nurkade puutujaga:

;
;
, kus R=OC, on peegli kõverusraadius.

Asendame saadud avaldised võrrandiga (2.3)

Kuna eelnevalt saime teada, et fookuskaugus on seotud peegli kõverusraadiusega, siis

(2.4)

Avaldist (2.4) nimetatakse peegelvalemiks, mida kasutatakse ainult märgireegliga:

Kaugused ,,
loetakse positiivseteks, kui neid loetakse piki kiirt, ja negatiivseks muul juhul.

Kumer peegel.

Vaatame mitmeid näiteid kujutiste konstrueerimisest kumerpeeglites.

1) Objekt asub kõverusraadiusest suuremal kaugusel. Konstrueerime pildi objekti A ja B lõpp-punktidest. Kasutame kiiri: 1) paralleelselt optilise peateljega; 2) peegli optilist keskpunkti läbiv kiir. Saame kujuteldava, vähendatud otsese pildi (joonis 2.14)

2) Objekt asub kõverusraadiusega võrdsel kaugusel. Kujutluspilt, vähendatud, otsene (joonis 2.15)

Kumerpeegli fookus on kujuteldav. Kumer peegli valem

.

Märgireegel d ja f jaoks jääb samaks, mis nõguspeegli puhul.

Objekti lineaarne suurendus määratakse pildi kõrguse ja objekti enda kõrguse suhtega

. (2.5)

Seega, olenemata objekti asukohast kumerpeegli suhtes, osutub pilt alati virtuaalseks, sirgeks, redutseeritud ja peegli taga asuvaks. Kui nõguspeegli kujutised on mitmekesisemad, sõltuvad need objekti asukohast peegli suhtes. Seetõttu kasutatakse nõgusaid peegleid sagedamini.

Mõeldes erinevatesse peeglitesse kujutiste konstrueerimise põhimõtetele, oleme mõistnud selliste erinevate instrumentide nagu astronoomilised teleskoobid ja suurenduspeeglid toimimist kosmeetikaseadmetes ja meditsiinipraktikas, osa seadmeid suudame ka ise disainida.

Spekulaarne peegeldus, hajus peegeldus

Lame peegel.

Lihtsaim optiline süsteem on tasapinnaline peegel. Kui kahe keskkonna vahel tasasele pinnale langev paralleelne kiirtekiir jääb pärast peegeldumist paralleelseks, siis peegeldust nimetatakse peegliks ja pinda ennast tasapinnaliseks peegliks (joonis 2.16).

Lamepeeglites olevad kujutised on konstrueeritud valguse peegelduse seaduse alusel. Punktallikas S (joonis 2.17) tekitab lahkneva valguskiire. Taastame risti iga langemispunktiga ja kujutame peegeldunud kiirt tingimusest Ða = Ðb (Ða 1 = Ðb 1, Ða 2 =b 2 jne) Saame peegeldunud kiirte lahkneva kiire, jätkame neid kiiri, kuni need ristuvad, nende lõikepunkt S ¢ on punkti S kujutis, see pilt on kujuteldav.

Sirge AB kujutise saab konstrueerida kahe lõpp-punkti A¢ ja B¢ kujutise sirgjoone ühendamisel. Mõõtmised näitavad, et see kujutis asub peegli taga samal kaugusel kui objekt peegli ees ja selle kujutise mõõtmed on samad, mis objekti mõõtmed. Lamepeeglis moodustuv kujutis on tagurpidi ja virtuaalne (vt joon. 2.18).

Kui peegeldav pind on kare, siis peegeldus vale ja valgus hajub või hajusalt peegeldunud (joonis 2.19)

Hajus peegeldus on silmale palju meeldivam kui peegeldus siledatelt pindadelt, nn õige peegeldus.

Objektiivid.

Objektiivid, nagu ka peeglid, on optilised süsteemid, st. võimeline muutma valguskiire liikumisteed. Objektiivid võivad olla erineva kujuga: sfäärilised, silindrilised. Keskendume ainult sfäärilistele läätsedele.

Läbipaistvat keha, mis on piiratud kahe sfäärilise pinnaga, nimetatakse objektiiv.

Sirget, millel asuvad sfääriliste pindade keskpunktid, nimetatakse läätse optiliseks põhiteljeks. Läätse optiline põhitelg lõikab sfäärilisi pindu punktides M ja N – need on läätse tipud. Kui kaugust MN võib R 1 ja R 2 võrreldes tähelepanuta jätta, siis nimetatakse läätse õhukeseks. Sel juhul langeb (×)M kokku (×)N-ga ja seejärel nimetatakse (×)M objektiivi optiliseks keskpunktiks. Kõiki objektiivi optilist keskpunkti läbivaid sirgjooni, välja arvatud optiline põhitelg, nimetatakse sekundaarseteks optilisteks telgedeks (joon. 2.20).

Koonduvad läätsed . Keskendu Koonuv lääts on punkt, kus optilise teljega paralleelsed kiired lõikuvad pärast läätses murdumist. Läheneva läätse fookus on tõeline. Optilisel põhiteljel asuvat fookust nimetatakse põhifookuseks. Igal objektiivil on kaks peamist fookust: eesmine (langevate kiirte küljelt) ja taga (murdunud kiirte küljelt). Tasapinda, millel asuvad fookused, nimetatakse fookustasandiks. Fokaaltasand on alati optilise peateljega risti ja läbib põhifookuse. Objektiivi keskpunkti ja põhifookuse kaugust nimetatakse põhifookuskauguseks F (joonis 2.21).

Mis tahes valguspunkti kujutiste koostamiseks tuleks jälgida kahe objektiivile langeva ja selles murdunud kiirte kulgu, kuni need ristuvad (või lõikuvad nende jätku). Laiendatud helendavate objektide kujutis on selle üksikute punktide kujutiste kogum. Kõige mugavamad läätsede kujutiste konstrueerimiseks kasutatavad kiired on järgmised iseloomulikud kiired:

1) mõne optilise teljega paralleelsele läätsele langev kiir läbib pärast murdumist sellel optilisel teljel asuva fookuse

2) piki optilist telge liikuv kiir ei muuda oma suunda

3) eesmist fookust läbiv kiir läheb pärast läätses murdumist paralleelselt optilise peateljega;

Joonis 2.25 demonstreerib objekti AB punkti A kujutise konstrueerimist.

Lisaks loetletud kiirtele kasutatakse õhukeste läätsede kujutiste konstrueerimisel mis tahes sekundaarse optilise teljega paralleelseid kiiri. Tuleb meeles pidada, et sekundaarse optilise teljega paralleelses kiires kogumisläätsele langevad kiired lõikuvad tagumise fookuspinnaga samas punktis, kus sekundaarne telg.

Õhuke läätse valem:

, (2.6)

kus F on objektiivi fookuskaugus; D on läätse optiline võimsus; d on kaugus objektist läätse keskpunktini; f on kaugus objektiivi keskpunktist pildini. Märgireegel on sama, mis peegli puhul: kõiki kaugusi tegelikest punktidest loetakse positiivseks, kõiki kaugusi kujuteldavate punktideni negatiivseks.

Objektiivi poolt antud lineaarne suurendus on

, (2.7)

kus H on pildi kõrgus; h on objekti kõrgus.

Hajutavad läätsed . Paralleelkiires lahknevale läätsele langevad kiired lahknevad nii, et nende laiendused ristuvad punktis nn. kujuteldav fookus.

Kiirte teekonna reeglid lahknevas läätses:

1) läätsele mõne optilise teljega paralleelselt langevad kiired liiguvad pärast murdumist nii, et nende jätkud läbivad optilisel teljel asuva fookuse (joonis 2.26):

2) piki optilist telge liikuv kiir ei muuda oma suunda.

Erinev objektiivi valem:

(märkide reegel jääb samaks).

Joonisel 2.27 on kujutatud lahknevate läätsede pildistamise näide.

Me puutume peegliga väga sageli kokku. Kasvõi aknaklaas või tiigi veepind võib samuti olla kasulik lamedad peeglid. Vaatame saadud pilte.

Laske allika S valgusel langeda peeglile. Pärast sellest peegeldumist lähevad kiired SA ja SB nii, nagu on näidatud joonisel siniste nooltega. Kui silm asetatakse punkti C, näeb vaatleja, et valgusallikas on peegli taga, punktis S'. Pange tähele, et konstruktsioonist on selge: segmendid OS ja OS' on võrdsed ning segment SS' on peegli tasapinnaga risti.

Niisiis, tasapinnalises peeglis olevate objektide kujutised on kujuteldav, kuna need näivad olevat kohas, kus valgust pole. Pealegi, kujutised asuvad peegli taga samal kaugusel kui objektid ise ja on võrdse suurusega. Saime need järeldused geomeetrilise konstruktsiooni abil, nüüd kontrollime neid katsega.

Paneme lauale joonlaua ja paneme selle peale klaasi. See toimib poolläbipaistva peeglina. Asetades selle ette küünla, näeme selle peegeldust. Tundub, et see asub klaasi taga. Kui aga vaatame klaasi taha, siis pilti me ei näe. See tähendab, et tasapinnalise peegli kujutis on kujuteldav.

Teise järelduse õigsuses veendumiseks mõõdame joonlaua abil kaugusi klaasist küünlani ja klaasist pildini, samuti küünla ja selle kujutise mõõtmeid. Nad leiavad end üles paarikaupa võrdsed. Järelikult kinnitab kogemus teist järeldust. Märkus: peegli asemel kasutasime klaasi, et samaaegselt näha küünla kujutist ja joonlaua jaotusi.

Lisaks lamepeeglitele on olemas sfäärilised, paraboolsed, elliptilised ja muud peeglid. Neid kasutatakse prožektorites ja teleskoopides. Sfäärilised peeglid Need on osa sfäärilisest pinnast ja võivad olla kumerad või nõgusad (vt joonist).

Suuname paralleelsed kiired kumerpeeglile (vasakpoolne joonis). Pärast peegeldust muutuvad kiired lahknevaks. Seetõttu nimetatakse kumerpeeglit hajuv peegel. Suuname nüüd kiired nõguspeeglisse (joonis parempoolne). Kohe pärast peegeldumist hakkavad kiired lähenema. Seetõttu nimetatakse nõguspeeglit kogumispeegel.

Punkte F ja F' nimetatakse põhifookused peeglid Kumera (hajuva) peegli fookus on kujuteldav, kuna valguskiired seda läbi ei liigu. Nõgusa (koonduva) peegli fookus on kehtiv, sest kiired läbivad seda.

Kumerpeeglis olevate objektide kujutised on alati vähendatud. Näiteks vasakpoolsel joonisel näete, et tasside kujutiste suurused on palju väiksemad kui tasside endi suurused. Nõguspeegli abil saate objektidest saada suurendatud pilte. Vaadake parempoolset pilti. Kõikide piltide mõõtmed on suuremad kui objektide enda mõõtmed. Koos piltide suuruse muutmisega muutuvad samamoodi ka nendevahelised kaugused. Keskmisel pildil on võrdluseks peegeldus tasapinnalises peeglis.

>>Füüsika: kujutise konstrueerimine peeglis

Tunni sisu tunnimärkmed toetavad raamtunni esitluskiirendusmeetodid interaktiivseid tehnoloogiaid Harjuta ülesanded ja harjutused enesetesti töötoad, koolitused, juhtumid, ülesanded kodutööd arutelu küsimused retoorilised küsimused õpilastelt Illustratsioonid heli, videoklipid ja multimeedium fotod, pildid, graafika, tabelid, diagrammid, huumor, anekdoodid, naljad, koomiksid, tähendamissõnad, ütlused, ristsõnad, tsitaadid Lisandmoodulid kokkuvõtteid artiklid nipid uudishimulikele hällid õpikud põhi- ja lisaterminite sõnastik muu Õpikute ja tundide täiustaminevigade parandamine õpikusõpiku fragmendi uuendamine, innovatsioonielemendid tunnis, vananenud teadmiste asendamine uutega Ainult õpetajatele täiuslikud õppetunnid aasta kalenderplaanid; Integreeritud õppetunnid

Kui teil on selle õppetüki jaoks parandusi või ettepanekuid,