Cermin cekung

Apa itu cermin cekung?

Dia Cermin cekung o konvergen adalah bentuk yang hampir selalu sfera, di mana permukaan reflektif berada di bahagian dalam sfera atau sebaliknya. Bentuk melengkung lain juga mungkin, seperti parabola.

Dengan cermin melengkung, seperti cermin cekung, adalah mungkin untuk mencapai pelbagai imej: meningkat, berkurang atau bahkan terbalik. Peningkatan imej memudahkan visualisasi butiran halus objek.

Dalam cermin cekung, kenaikan ini dicapai terima kasih kepada fakta bahawa kelengkungan membolehkan untuk memfokuskan cahaya yang sangat mirip dengan bagaimana lensa.

Cermin berfungsi seperti yang ditunjukkan pada angka atas. Sinar insiden cahaya mendatar datang dari sebelah kiri, di mana terdapat air pancut jauh, seperti matahari. Sinaran ini memenuhi undang -undang refleksi, yang menyatakan bahawa sudut kejadian rasuk cahaya adalah sama dengan sudut pantulannya.

Selepas mencerminkan, sinar bersilang di titik khas, titik f o Tumpuan, Kerana ini adalah di mana cahaya memberi tumpuan. Meletakkan objek di lokasi yang berbeza pada paksi yang melalui C, F dan V, pelbagai imej diperolehi.

Contohnya, antara titik fokus dan puncak cermin adalah tempat yang ideal untuk meletakkan wajah ketika solek atau cukur, kerana dengan cara ini imej dicapai dengan terperinci yang tidak mungkin dengan cermin rata.

Ciri -ciri cermin cekung

Sebelum melihat bagaimana bentuk imej, kami dengan teliti menganalisis titik dan jarak yang dibentangkan dalam ilustrasi ini:

Trajektori sinar cahaya selari dalam cermin sfera dan cekung. Sumber: Thomas, W. Fizik Konsep.

-Pusat sfera yang mana cermin berada di titik c dan r adalah jejari. Ke titik C dikenali sebagai Pusat kelengkungan Dan r adalah Radius kelengkungan.

-Titik v adalah puncak cermin.

Ia boleh melayani anda: kuasa mekanikal: apakah, aplikasi, contoh

-Garis yang menyertai titik c, f dan v dikenali sebagai paksi optik cermin dan tegak lurus ke permukaannya. Sinar yang mempengaruhi titik -titik ini dicerminkan ke arah yang sama dan arah yang bertentangan.

-Refleksi sinar kejadian selari dengan paksi optik bersilang di titik F, yang dipanggil Tumpuan cermin.

-Perhatikan bahawa titik f adalah kira -kira separuh jalan antara c dan v.

-Pada jarak antara f dan v, dilambangkan sebagai F,  ia dikenali sebagai Jarak fokus Dan ia dikira sebagai:

F = R/2

Kaedah grafik

Seperti yang dinyatakan di atas, bergantung pada titik di mana objek diletakkan, beberapa imej diperoleh, yang mudah dipaparkan melalui kaedah grafik untuk cermin.

Kaedah ini terdiri daripada lukisan sinar cahaya dari titik strategik objek dan memerhatikan bagaimana ia dicerminkan pada permukaan spekular. Imej diperoleh dengan memanjangkan pantulan ini dan melihat di mana mereka bersilang.

Dengan cara ini diketahui sama ada imej itu lebih besar atau lebih kecil, nyata atau maya - jika ia terbentuk di belakang cermin - dan kanan atau terbalik.

Contoh cermin cekung

Mari kita lihat beberapa contoh imej yang diperoleh oleh cermin cekung:

Objek antara f dan v

Meletakkan objek antara titik f dan v kita boleh mendapatkan imej maya yang diperkuatkan. Untuk memvisualisasikannya, tiga sinar utama ditarik, seperti yang ditunjukkan dalam ilustrasi yang lebih rendah:

Sinar utama yang meninggalkan objek yang diletakkan di antara fokus dan puncak cermin cekung. Imej yang diperolehi adalah maya, ditambah dan betul. Sumber: Thomas, W. Fizik Konsep.

-Ray 1, yang meninggalkan api pada titik P, selari dengan paksi optik dan dicerminkan melalui f.

Boleh melayani anda: Sifat elektrik bahan

-Ray 2: Ia memberi kesan sedemikian rupa sehingga ia dapat dilihat dalam arah selari dengan paksi optik.

-Akhirnya sinar 3, yang radial, tiba tegak lurus ke cermin dan ditunjukkan dalam arah yang bertentangan, melalui c.

Perhatikan bahawa undang -undang refleksi dipenuhi sama seperti di cermin rata, dengan perbezaan yang normal ke permukaan cermin melengkung berubah secara berterusan.

Sebenarnya, dua sinar sudah cukup untuk mencari gambar. Dalam kes ini, memanjangkan tiga sinar, semua bersilang di p 'di belakang cermin, di mana imej terbentuk. Imej ini adalah maya -dalam realiti ia tidak diseberang oleh mana -mana rasuk terang -betul dan juga lebih besar daripada yang asal.

Objek antara c dan f

Apabila objek berada di antara titik fokus dan pusat kelengkungan cermin, imej yang membentuknya tidak terletak di belakang cermin, tetapi di hadapannya -adalah meningkat dan terbalik.

Imej objek yang diletakkan di antara pusat dan tumpuan cermin cekung. Sumber: Giambattista, a. Fizik.

Objek di luar pusat

Dalam ilustrasi yang lebih rendah, imej yang dibentuk oleh objek dari pusat cermin muncul. Imej terbentuk dalam kes ini antara titik fokus F dan pusat kelengkungan C. Ia adalah imej sebenar, terbalik dan lebih kecil daripada objek itu sendiri.

Imej objek yang terletak di luar pusat cermin cekung. Sumber: f. Kasut yang diubahsuai oleh Juan Carlos Collantes.

Pembesaran sisi

Kita boleh bertanya kepada diri sendiri bagaimana diperkuat atau berkurang adalah imej yang diperoleh oleh cermin cekung, untuk ini pembesaran sisi, dilambangkan sebagai m. Ia diberikan oleh kuota antara saiz imej dan saiz objek:

Ia dapat melayani anda: apakah lembah dalam fizik? (Dengan contoh)

M = saiz imej / saiz objek

Imej yang dibentuk oleh cermin boleh kurang daripada saiz objek, walaupun begitu, M masih dipanggil pembesaran atau meningkat sisi.

Aplikasi Mirro Concave

Pemilikan cermin cekung untuk membesarkan imej yang digunakan dalam aplikasi penting dari susunan peribadi hingga memperoleh tenaga Bersih.

Cermin pembesar

Mereka biasa digunakan di meja persalinan untuk tujuan pengaturan peribadi: solek, mencukur dan mengikat tali leher.

Teleskop refleksi optik

Teleskop refleksi pertama dicipta oleh Isaac Newton dan menggunakan cermin cekung ditambah lensa okular. Salah satu cermin teleskop jenis cassegrain adalah cekung dan parabola dan digunakan untuk mengumpul cahaya di titik fokus.

Cermin pergigian

Cermin pergigian

Doktor Gigi juga menggunakan cermin cekung untuk mendapatkan imej gigi palsu yang diperkuatkan, agar dapat memeriksa kepingan pergigian dan gusi dengan perincian yang paling besar.

Lampu depan kereta

Di lampu depan kereta, filamen mentol diletakkan di titik fokus cermin cekung. Sinaran cahaya berasal dari filamen yang dicerminkan dalam rasuk sinar selari.

Cermin sering sfera, tetapi kadang -kadang bentuk parabola digunakan, yang mempunyai kelebihan mencerminkan rasuk selari semua sinar yang datang dari titik fokus dan bukan hanya yang dekat dengan paksi optik.

Concentrators solar

Cahaya mata air jauh seperti matahari boleh memberi tumpuan kepada satu titik melalui cermin cekung. Terima kasih kepada ini, haba tertumpu pada ketika itu. Secara besar -besaran, dengan haba ini anda boleh memanaskan cecair, seperti air atau minyak sebagai contoh.

Ini adalah Tenaga Thermosolar Konsentrasi yang cuba menghasilkan elektrik mengaktifkan turbin yang digerakkan oleh haba pekat matahari pada satu ketika. Ini adalah prosedur alternatif kepada sel fotovoltaik semikonduktif.

Rujukan

1. Giancoli, d.  2006. Fizik: Prinsip dengan aplikasi. 6th. Ed Prentice Hall.
2. GiMbattista, a. 2010. Fizik. 2. Ed. McGraw Hill.
3. Kelas fizik. Rajah Ray untuk Cermin Conceve. Pulih dari: physicsclassroom.com.
4. Thomas, w. 2008. Fizik Konsep. McGraw Hill.
5. Tippens, ms. 2011. Fizik: Konsep dan aplikasi. Edisi ke -7. McGraw Hill.