Konkav speil

Hva er et konkavt speil?

Han Konkav speil o Konvergent er en nesten alltid sfærisk form, der den reflekterende overflaten er på den indre siden av sfæren eller rettere sagt av den. Andre buede former er også mulig, for eksempel parabola.

Med buede speil, som det konkave speilet, er det mulig å oppnå forskjellige bilder: økt, redusert eller til og med omvendt. Økte bilder letter visualiseringen av de fine detaljene i et objekt.

I et konkav speil oppnås økningen takket være det faktum at krumningen gjør det mulig å fokusere lyset veldig likt hvordan en objektiv gjør.

Speilet fungerer som vist i den øvre figuren. Strålene med horisontale lyshendelser kommer fra venstre, der det er en fjern fontene, som solen. Disse strålene oppfyller refleksjonsloven, som sier at forekomsten av lysstrålen er lik dens refleksjonsvinkel.

Etter å ha reflektert, krysser strålene på et spesielt punkt, punktet f o Brennpunkt, Fordi det er her lys fokuserer. Plassering av objekter på forskjellige steder på aksen som passerer gjennom C, F og V, oppnås de forskjellige bildene.

For eksempel er speilets fokuspunkt og toppunktet til speilet det ideelle stedet å plassere ansiktet når sminke eller barbering, for på denne måten oppnås et bilde med en flott detalj som ikke er mulig med et flatt speil.

Kjennetegn på et konkav speil

Før vi ser hvordan bildet dannes, analyserer vi nøye punktene og avstandene som presenteres i denne illustrasjonen:

Bane med parallelle lysstråler i et sfærisk og konkav speil. Kilde: Thomas, w. Konseptuell fysikk.

-Sentrum av sfæren som speilet tilhører er på punkt C og R er dets radius. Til punkt C er kjent som Curvature Center Og R er Kurvaturradius.

-Punkt V er toppunkt av speilet.

Det kan tjene deg: Mekanisk kraft: Hva er, applikasjoner, eksempler

-Linjen som blir sammen med punkter C, F og V er kjent som Optisk akse av speilet og er vinkelrett på overflaten. En stråle som påvirker disse punktene gjenspeiles i samme retning og motsatt retning.

-Refleksjonen av hendelsesstrålene parallelt med den optiske aksen krysset ved punkt F, kalt Brennpunkt av speilet.

-Merk at punkt F er omtrent halvveis mellom C og V.

-I avstanden mellom F og V, betegnet som F,  det kalles fokalavstand Og det beregnes som:

F = r/2

Grafisk metode

Som nevnt ovenfor, avhengig av punktet hvor objektet er plassert, oppnås flere bilder, som enkelt vises gjennom den grafiske metoden for speilene.

Denne metoden består av å tegne lysstråler fra strategiske punkter i objektet og observere hvordan de reflekteres på den spekulære overflaten. Bildet oppnås ved å forlenge disse refleksjonene og se hvor de krysser hverandre.

På denne måten er det kjent om bildet er større eller mindre, ekte eller virtuelt - hvis det dannes bak speilet - og høyre eller omvendt.

Eksempler på konkave speil

La oss se på noen eksempler på bilder oppnådd av konkave speil:

Objekt mellom f og v

Plassering av objektet mellom punktene F og V kan vi få et forsterket virtuelt bilde. For å visualisere det, trekkes tre hovedstråler, som vist i den nedre illustrasjonen:

Hovedstråler som lar objektet plassert mellom fokus og toppunkt for det konkave speilet. Bildet som er oppnådd er virtuelt, forsterket og riktig. Kilde: Thomas, w. Konseptuell fysikk.

-Ray 1, som etterlater flammen på punkt P, er parallell med den optiske aksen og gjenspeiles gjennom F.

Kan tjene deg: elektriske egenskaper til materialer

-Ray 2: Det påvirker på en slik måte at det gjenspeiles i parallell retning til den optiske aksen.

-Endelig Ray 3, som er radial, ankommer vinkelrett på speilet og gjenspeiles i motsatt retning, gjennom C.

Legg merke til at refleksjonsloven er oppfylt den samme som i det flate speilet, med forskjellen at det normale til overflaten av det buede speilet endres kontinuerlig.

Egentlig er to stråler nok til å finne bildet. I dette tilfellet å forlenge de tre strålene, krysser alle sammen ved et p 'bak speilet, og det er her bildet dannes. Dette bildet er virtuelt -i virkeligheten er det ikke krysset av noen lys bjelke -er riktig og er også større enn originalen.

Objekt mellom C og F

Når objektet er mellom samlingspunktet og speilets sentrum.

Bilde av et objekt plassert mellom sentrum og fokuset på et konkav speil. Kilde: Giambattista, a. Fysikk.

Objekt utenfor sentrum

I den nedre illustrasjonen vises bildet dannet av et objekt vekk fra midten av speilet. Bildet er dannet i dette tilfellet mellom fokuspunktet F og sentrum av krumningen C. Det er et ekte bilde, omvendt og mindre enn selve objektet.

Bilde av et objekt som ligger utenfor midten av et konkav speil. Kilde: f. Modifisert sko av Juan Carlos Collantes.

Lateral forstørrelse

Vi kan spørre oss selv hvor forsterket eller redusert er bildet oppnådd av det konkave speilet, for dette lateral forstørrelse, betegnet som m. Det er gitt av kvotienten mellom størrelsen på bildet og størrelsen på objektet:

Det kan tjene deg: Hva er dalen i fysikk? (Med eksempler)

M = bildestørrelse / objektstørrelse

Bildet som dannes av et speil kan være mindre enn størrelsen på objektet, selv om det fremdeles kalles forstørrelse eller øke side.

Konkave mirro -applikasjoner

Eierskapet til konkave speil for å forstørre bildene brukes i viktige applikasjoner som spenner fra den personlige ordningen til å oppnå energier Ren.

Forstørrelsespeil

De brukes ofte i sminkebordet for personlig ordning: sminke, barbering og knute slips.

Optisk refleksjonsteleskop

Det første refleksjonsteleskopet ble opprettet av Isaac Newton og benytter seg av et konkavspeil pluss en okulær objektiv. Et av speilene i teleskopet av cassegrain -typen er konkav og parabolsk og brukes til å samle lyset ved fokuspunktet.

Tann speil

Tann speil

Tannleger bruker også konkave speil for å få et forsterket bilde av protesen, for å kunne undersøke tannstykkene og tannkjøttet med størst mulig detalj.

Bilens frontlykter

I de fremre lysene av biler plasseres pærens filament ved fokuspunktet til et konkav speil. Lysstrålene har sin opprinnelse i glødetråden gjenspeiles i en bjelke med parallelle stråler.

Speilet er ofte sfærisk, men noen ganger brukes den parabolske formen, som har fordelen av å reflektere i en parallell bjelke alle strålene som kommer fra fokuspunktet og ikke bare de som er nær den optiske aksen.

Solkonsentratorer

Lyset av en fjern fontene som solen kan fokusere på ett punkt gjennom det konkave speilet. Takket være dette er varmen konsentrert på det tidspunktet. I stor skala kan du med denne varmen varme opp en væske, for eksempel vann eller olje for eksempel.

Dette er Konsentrasjons termosolar energi som prøver å produsere strøm som aktiverer en turbin som er drevet av den konsentrerte solvarmen på et tidspunkt på et tidspunkt. Det er en alternativ prosedyre for den halvledende fotovoltaiske cellen.

Referanser

1. Giancoli, d.  2006. Fysikk: Prinsipper med applikasjoner. 6. Ed Prentice Hall.
2. Giambattista, a. 2010. Fysikk. 2. Ed. McGraw Hill.
3. Fysikklasserommet. Strålediagrammer for Conceve Mirrors. Gjenopprettet fra: PhysicsClassroom.com.
4. Thomas, w. 2008. Konseptuell fysikk. McGraw Hill.
5. Tippens, p. 2011. Fysikk: konsepter og applikasjoner. 7. utgave. McGraw Hill.