Persamaan cermin rata, tingkah laku, grafik

The cermin rata Mereka terdiri daripada permukaan rata dan digilap di mana objek dicerminkan. Refleksi yang berlaku di cermin dipanggil refleksi specular, kerana gelombang cahaya yang mempengaruhi ia dicerminkan dalam erti kata yang sama.

Sebaik -baiknya, cermin yang sempurna tidak menyerap sebarang cahaya dan mencerminkan semua cahaya kejadian, tanpa mengira keamatannya, sekurang -kurangnya dalam julat cahaya yang kelihatan.

Cermin Spion Automobil adalah contoh cermin rata

Ingatlah bahawa cahaya adalah gelombang elektromagnet dengan spektrum panjang gelombang yang luas, di mana pecahan kecil dapat dilihat oleh mata manusia. Julat ini antara 400 dan 700 nanometer, di mana nanometer bersamaan dengan 1 × 10^-9 m.

Dalam amalan, cermin biasa di bilik mandi jauh dari sempurna, walaupun mereka berfungsi untuk tujuan harian susunan peribadi. Cermin ini diperbuat daripada kaca, yang mematuhi lapisan logam yang digilap di latar belakang, yang berfungsi sebagai permukaan spekular.

Selain itu, cermin digunakan sebagai sebahagian daripada peranti optik: teleskop, mikroskop, polarimeter, cermin belakang untuk kereta, periscopios dan juga unsur hiasan.

[TOC]

Imej objek yang terbentuk di cermin rata

Apabila dua set sinar titik umum dalam objek dicerminkan oleh cermin rata di mata pemerhati, sinar yang tercermin kelihatannya berasal dari cermin, yang menentukan kedudukan imej maya.

Imej objek yang terbentuk dalam cermin rata dicirikan oleh:

-Menjadi maya, iaitu, ia adalah imej yang tidak ada cahaya, namun mata tidak melihat perbezaannya.

-Adalah saiz yang sama dengan objek.

-Ia terbentuk pada jarak yang sama, di belakang satah cermin, di mana objeknya berada di hadapannya.

-Jadilah imej yang betul, iaitu orientasinya adalah sama dengan objek itu, tetapi dengan simetri membuat spekulasi, Yang bermaksud bahawa hubungan anda adalah sama di antara tangan kanan dan tangan kiri.

Boleh melayani anda: meter tekanan

Di samping itu, imej yang dihasilkan oleh cermin boleh berfungsi sebagai objek untuk cermin kedua, seperti yang akan kita lihat kemudian. Inilah prinsip periscope, instrumen yang berfungsi untuk melihat objek yang tidak berada pada ketinggian yang sama dengan mata pemerhati.

Persamaan

Refleksi dalam cermin rata ditadbir oleh persamaan yang sangat mudah, yang disebut Undang -undang Refleksi, yang dinyatakan seperti berikut:

Sudut kejadian cahaya kilat θ_Yo Ia sama dengan sudut pantulan θ_r.

Kedua -dua sudut selalu diukur mengambil sebagai rujukan biasa ke permukaan, iaitu garis tegak lurus ke satah cermin. Dan di samping itu, sinar insiden, sinar yang dicerminkan dan garis normal berada dalam satah yang sama.

Ungkapan matematik untuk cermin rata

Dalam cara matematik persamaan ditulis:

θ_Yo= θ_r

Apabila sinar selari mempengaruhi permukaan cermin, sinar yang dicerminkan juga. Begitu juga, cermin biasa selari dengan yang lain.

Akibatnya, seperti yang akan kita lihat di bawah, jarak di mana objek terletak berkenaan dengan permukaan cermin d_Yo, Ia adalah sama di mana imej terbentuk di seberang d_{Sama ada}.

Oleh itu:

|d_Yo | = |d_{Sama ada}|

Bar nilai mutlak diletakkan, kerana dengan konvensyen jarak imej maya ke cermin diambil negatif, sementara jarak antara objek dan cermin positif.

Tingkah laku

Mari lihat bagaimana cermin rata berkelakuan sebelum sumber waktu yang tepat, sebagai api lilin yang terbakar. Di bawah angka yang lebih rendah dua sinar ditarik, kilat 1 yang diarahkan terus ke arah cermin dan dicerminkan dalam arah yang sama, dan kilat 2, yang mempengaruhi secara serong, dengan sudut θ_Yo Dan ia ditunjukkan dengan sudut θ_r.

Boleh melayani anda: Undang -undang Faraday: Formula, Unit, Eksperimen, Latihan,Pembentukan gambar objek lanjutan di cermin rata. Sumber: Bauer, W.

Di samping itu, paksi optik, yang ditakrifkan sebagai normal pada satah cermin. Oleh kerana cermin rata, banyak normal dapat ditarik kepadanya, tidak seperti cermin sfera, di mana paksi optik unik ditarik.

Memanjangkan sinar dengan strok yang tidak berterusan, kita melihat bahawa mereka bersilang di titik p ', di belakang cermin.  Dari sudut itu, dari jauh d_{Sama ada}, Dari cermin, mata pemerhati menafsirkan bahawa imej api datang.

Cermin juga mencerminkan seluruh lilin, objek yang luas dari saiz terhingga. Ke setiap titik itu sepadan dengan satu titik dalam imej, sehingga ditentukan dua segi empat tepat kongruen, yang ketinggian bersama H = h ', Ketinggian lilin.

Dengan cara ini, imej mempunyai ketinggian yang sama dengan objek sebenar dan orientasi yang sama. Dan juga dapat dilihat bahawa objek dan imejnya mengekalkan hubungan yang sama bahawa telapak tangan terbuka ketika mereka dilihat di depan.

Gabungan cermin

Seperti yang kita katakan pada mulanya, imej dari cermin dapat berfungsi sebagai objek untuk menghasilkan imej kedua di cermin lain.

Jadilah objek p, yang imejnya p₁'Ia terbentuk di cermin 1. Objek P juga dicerminkan dalam cermin 2 dan membentuk imej lain, yang dipanggil p₂'.

Selain itu p₁'Ia berfungsi sebagai objek untuk cermin 2 untuk membentuk imej p₃'Pada titik yang ditunjukkan dalam angka berikut.

Gabungan cermin. Sumber: Sears, F. Fizik Universiti.

Juga p₂'Boleh menjadikan tujuan cermin 1 untuk membentuk imejnya di tempat yang sama p₃'. Nah, prinsip yang menarik ini adalah asas pembentukan imej dalam teleskop pembiasan, sebagai contoh.

Boleh melayani anda: Persamaan kesinambungan

Periscope

Periscope biasanya digunakan untuk memerhatikan objek di permukaan air dari kedudukan tenggelam, dan secara umum untuk melihat objek yang berada pada ketinggian yang berada di atas pemerhati.

Dengan cara ini, anda boleh merenungkan peristiwa di atas kepala orang ramai. Terdapat juga teropong yang mempunyai kemungkinan menambah periscopios.

Periscope mudah terdiri daripada dua cermin rata yang cenderung 45º berkenaan dengan menegak dan dipasang di dalam tiub.

Skim periscope yang mudah. Sumber: f. Zapata.

Angka ini menunjukkan bahawa cahaya kilat mempengaruhi sudut 45º berkenaan dengan cermin atas, dialihkan 90º dan diarahkan ke cermin bawah, dialihkan lagi 90º untuk mencapai mata pemerhati.

Graf

Grafik terdiri daripada susun atur sinar untuk menunjukkan pembentukan gambar. Sama ada objek khusus atau luas, untuk mencari imej di cermin, sudah cukup untuk menarik dua sinar yang berasal dari titik yang dipersoalkan.

Di bahagian atas angka dua sinar ditarik untuk menentukan tempat di mana imej api terbentuk, yang secara serentak mempengaruhi cermin dan yang lain dengan sudut. Kedua -duanya mematuhi undang -undang refleksi. Maka refleksi masing -masing dilanjutkan dan titik di mana mereka bersama -sama sepadan dengan titik di mana imej terbentuk.

Rujukan

1. Bauer, w. 2011. Fizik untuk Kejuruteraan dan Sains. Jilid 1. MC Graw Hill.
2. GiMbattista, a. 2010. Fizik. 2. Ed. McGraw Hill.
3. Knight, r.  2017. Fizik untuk saintis dan kejuruteraan: Pendekatan Strategi.  Pearson.
4. Rex, a. 2011. Asas Fizik. Pearson.
5. Sears, Zemansky. 2016. Fizik universiti dengan fizik moden. Ke -14. Ed. Jilid 2.