Tükrök - egy tárgy képének építése síktükörben. Lapos tükör. Képek készítése síktükörben

Keressük meg az összefüggést az optikai jellemző és a távolságok között, amelyek meghatározzák a tárgy és a kép helyzetét.

Legyen az objektum egy bizonyos A pont, amely az optikai tengelyen található. A fényvisszaverődés törvényei alapján elkészítjük ennek a pontnak a képét (2.13. ábra).

Jelöljük a tárgy és a tükör pólusa közötti távolságát (AO), és pólusról képre (OA).

Tekintsük az APC háromszöget, ezt találjuk

Az APA háromszögből azt kapjuk
. Zárjuk ki a szöget ezekből a kifejezésekből
, mivel ez az egyetlen, amely nem támaszkodik a VAGY-ra.

,
vagy

(2.3)

A ,, szögek VAGY-on alapulnak. Legyenek a vizsgált gerendák paraxiálisak, akkor ezek a szögek kicsik, és ezért radiánban mért értékük megegyezik ezen szögek érintőjével:

;
;
, ahol R=OC, a tükör görbületi sugara.

Helyettesítsük be a kapott kifejezéseket a (2.3) egyenletbe!

Mivel korábban rájöttünk, hogy a gyújtótávolság a tükör görbületi sugarához kapcsolódik, akkor

(2.4)

A (2.4) kifejezést tükörképletnek nevezzük, amelyet csak az előjelszabállyal használunk:

Távolságok ,,
pozitívnak minősülnek, ha a sugár mentén számolják őket, és negatívnak egyébként.

Konvex tükör.

Nézzünk meg néhány példát a képek konvex tükrökben való megalkotására.

1) A tárgy a görbületi sugárnál nagyobb távolságra van. Képet készítünk az A és B objektum végpontjairól. Sugarakat használunk: 1) párhuzamosak a fő optikai tengellyel; 2) a tükör optikai középpontján áthaladó sugár. Képzeletbeli, kicsinyített, közvetlen képet kapunk (2.14. ábra)

2) A tárgy a görbületi sugárral megegyező távolságra helyezkedik el. Képzeletbeli kép, kicsinyített, közvetlen (2.15. ábra)

A domború tükör fókusza képzeletbeli. Konvex tükör képlet

.

A d és f előjelszabály ugyanaz marad, mint a homorú tükör esetében.

Egy objektum lineáris nagyítását a kép magasságának és magának az objektumnak a magasságának aránya határozza meg

. (2.5)

Így a tárgynak a konvex tükörhöz viszonyított helyzetétől függetlenül a kép mindig virtuálisnak, egyenesnek, kicsinyítettnek és a tükör mögött elhelyezkedőnek bizonyul. Míg a homorú tükörben a képek változatosabbak, attól függnek, hogy a tárgy a tükörhöz képest hol helyezkedik el. Ezért a homorú tükröket gyakrabban használják.

A különféle tükrökben való képalkotás alapelveit átgondolva megértettük az olyan különféle eszközök, mint a csillagászati ​​teleszkópok és a nagyítótükrök működését a kozmetikai eszközökben és az orvosi gyakorlatban, néhány eszközt magunk is tudunk tervezni.

Tükröző reflexió, diffúz reflexió

Lapos tükör.

A legegyszerűbb optikai rendszer egy lapos tükör. Ha két közeg között sík felületre beeső párhuzamos sugárnyaláb a visszaverődés után párhuzamos marad, akkor a visszaverődést tükörnek, magát a felületet pedig síktükörnek nevezzük (2.16. ábra).

A lapos tükrök képei a fényvisszaverődés törvénye alapján készülnek. Egy S pontforrás (2.17. ábra) széttartó fénysugarat hoz létre. Minden beesési pontra visszaállítjuk a merőlegest, és ábrázoljuk a visszavert sugarat az Ða = Ðb feltételből (Ða 1 = Ðb 1, Ða 2 =b 2 stb.) A visszavert sugarak széttartó nyalábját kapjuk, és addig folytatjuk ezeket a sugarakat metszik egymást, az S ¢ metszéspontja az S pont képe, ez a kép képzeletbeli lesz.

Az AB egyenes képe megszerkeszthető két A¢ és B¢ végpont képének egyenesének összekapcsolásával. A mérések azt mutatják, hogy ez a kép ugyanolyan távolságra van a tükör mögött, mint a tárgy a tükör előtt, és képének méretei megegyeznek a tárgy méreteivel. A lapos tükörben kialakított kép fordított és virtuális (lásd 2.18. ábra).

Ha a visszaverő felület érdes, akkor a visszaverődés rosszés a fény szórja, ill diffúzan tükröződik (2.19. ábra)

A diffúz visszaverődés sokkal kellemesebb a szemnek, mint a sima felületekről való visszaverődés, ún helyes visszaverődés.

Lencsék.

A lencsék a tükrökhöz hasonlóan optikai rendszerek, pl. képes megváltoztatni a fénysugár útját. A lencsék különböző alakúak lehetnek: gömb alakúak, hengeresek. Csak a gömb alakú lencsékre fogunk összpontosítani.

Két gömbfelülettel határolt átlátszó testet ún lencse.

Az egyenes vonalat, amelyen a gömbfelületek középpontjai fekszenek, a lencse fő optikai tengelyének nevezzük. A lencse fő optikai tengelye az M és N pontokban metszi a gömbfelületeket - ezek a lencse csúcsai. Ha az MN távolság elhanyagolható R 1 és R 2-hez képest, akkor a lencsét vékonynak nevezzük. Ebben az esetben (×)M egybeesik (×)N-nel, majd (×)M-et a lencse optikai középpontjának nevezzük. A lencse optikai középpontján áthaladó összes egyenest, kivéve a fő optikai tengelyt, másodlagos optikai tengelynek nevezzük (2.20. ábra).

Konvergens lencsék . Fókusz A konvergáló lencse az a pont, ahol az optikai tengellyel párhuzamos sugarak metszik egymást a lencsében történő törés után. A konvergáló lencse fókusza valódi. A fő optikai tengelyen fekvő fókuszt főfókusznak nevezzük. Minden objektívnek két fő fókusza van: az elülső (a beeső sugarak oldaláról) és a hátsó (a megtört sugarak oldaláról). Azt a síkot, amelyben a fókuszok vannak, fókuszsíknak nevezzük. A fókuszsík mindig merőleges a fő optikai tengelyre, és átmegy a fő fókuszon. Az objektív középpontja és a főfókusz közötti távolságot F fő fókusztávolságnak nevezzük (2.21. ábra).

Bármely fényes pont képeinek megalkotásához nyomon kell követni a lencsére beeső és abban megtört bármely két sugár lefolyását, amíg metszik (vagy metszi a folytatásukat). A kiterjesztett világító objektumok képe az egyes pontjainak képeinek gyűjteménye. A lencsékben lévő képek készítéséhez legkényelmesebb sugarak a következő jellemző sugarak:

1) valamely optikai tengellyel párhuzamos lencsére beeső sugár fénytörés után átmegy egy ezen az optikai tengelyen fekvő fókuszon

2) az optikai tengely mentén haladó sugár nem változtatja meg az irányát

3) az elülső fókuszon áthaladó sugár a lencsében történő megtörés után párhuzamosan megy a fő optikai tengellyel;

A 2.25. ábra az AB objektum A pontjának képének felépítését mutatja be.

A felsorolt ​​sugarakon kívül vékony lencsékben a képek készítésekor bármely másodlagos optikai tengellyel párhuzamos sugarakat használnak. Nem szabad megfeledkezni arról, hogy a gyűjtőlencsére a másodlagos optikai tengellyel párhuzamos sugárban beeső sugarak ugyanabban a pontban metszik a hátsó fókuszfelületet, mint a másodlagos tengellyel.

Vékony lencse képlete:

, (2.6)

ahol F a lencse gyújtótávolsága; D a lencse optikai teljesítménye; d a tárgy és a lencse közepe közötti távolság; f a lencse középpontja és a kép közötti távolság. Az előjelszabály ugyanaz lesz, mint a tükör esetében: a valós pontok minden távolsága pozitívnak, a képzeletbeli pontoktól való minden távolság negatívnak minősül.

Az objektív által adott lineáris nagyítás a

, (2.7)

ahol H a kép magassága; h az objektum magassága.

Diffúzor lencsék . A párhuzamos sugárnyalábban széttartó lencsére beeső sugarak úgy szétváltak, hogy kiterjedésük metszi egymást egy pontban, az ún. képzeletbeli fókusz.

Szabályok a sugarak útjára egy széttartó lencsében:

1) a lencsére valamilyen optikai tengellyel párhuzamosan beeső sugarak a törés után úgy haladnak, hogy folytatásaik áthaladnak az optikai tengelyen fekvő fókuszon (2.26. ábra):

2) az optikai tengely mentén haladó sugár nem változtatja meg az irányát.

Eltérő lencseképlet:

(a jelek szabálya változatlan marad).

A 2.27. ábra egy példát mutat az eltérő lencsékben történő képalkotásra.

Képek készítése gömbtükrökben

Ahhoz, hogy bármilyen pontszerű fényforrás képét megszerkeszthessük gömbtükörben, elég egy utat megszerkeszteni bármely két sugár ebből a forrásból eredő és a tükörből visszaverődő. A visszavert sugarak metszéspontja valóságos képet ad a forrásról, a visszavert sugarak kiterjesztésének metszéspontja pedig képzeletbeli képet.

Jellegzetes sugarak. Gömb alakú tükrökben való képek készítéséhez kényelmes bizonyos jellegzetes sugarak, amelyek lefutása könnyen megszerkeszthető.

1. Gerenda 1 , a tükörre a fő optikai tengellyel párhuzamosan beeső, visszaverődő, homorú tükörben halad át a tükör fő fókuszán (3.6. ábra, A); domború tükörben a visszavert sugár folytatása halad át a fő fókuszon 1 ¢ (3.6. ábra, b).

2. Gerenda 2 , áthalad egy homorú tükör fő fókuszán, miután visszaverődött, párhuzamosan megy a fő optikai tengellyel - egy sugár 2 ¢ (3.7. ábra, A). Sugár 2 , konvex tükörre esik úgy, hogy a folytatása átmegy a tükör fő fókuszán, miután visszaverődött, párhuzamosan megy a fő optikai tengellyel - egy sugár 2 ¢ (3.7. ábra, b).

Rizs. 3.7

3. Tekintsünk egy sugarat 3 , áthaladó központ homorú tükör - pont RÓL RŐL(3.8. ábra, A) és gerenda 3 , domború tükörre esik úgy, hogy annak folytatása áthalad a tükör középpontján - a ponton RÓL RŐL(3.8. ábra, b). Amint a geometriából tudjuk, a kör sugara merőleges a kör érintési pontjában lévő érintőjére, így a sugarak 3 ábrán. 3,8 esnek a tükrök alatt derékszög, vagyis ezeknek a sugaraknak a beesési szögei nullák. Ez azt jelenti, hogy a visszavert sugarak 3 ¢ mindkét esetben egybeesik a leesőkkel.

Rizs. 3.8

4. Gerenda 4 , áthaladó pólus tükrök - pont R, szimmetrikusan verődik vissza a fő optikai tengelyhez képest (sugarak ábrán. 3.9), mivel a beesési szög egyenlő a visszaverődés szögével.

Rizs. 3.9

ÁLLJ MEG! Döntse el Ön: A2, A5.

Olvasó: Egyszer fogtam egy közönséges evőkanálot, és megpróbáltam látni benne a képemet. Láttam a képet, de kiderült, hogy ha megnézed konvex egy kanál része, majd a kép közvetlen, és ha be van kapcsolva homorú, Hogy fordított. Vajon miért van ez így? Hiszen egy kanál szerintem valamiféle gömbtükörnek tekinthető.

Feladat 3.1. Konkáv tükörben egyforma hosszúságú kis függőleges szegmensek képeit készítsük el (3.10. ábra). A gyújtótávolság be van állítva. Ismertnek tekinthető, hogy egy gömbtükörben a fő optikai tengelyre merőleges kis egyenes szegmensek képei a fő optikai tengelyre merőleges kis egyenes szegmenseket is ábrázolnak.

Megoldás.

1. a. Vegye figyelembe, hogy ebben az esetben minden tárgy a homorú tükör fő fókusza előtt van.

Rizs. 3.11

Csak a szegmenseink legfelső pontjairól készítünk képeket. Ehhez húzza végig az összes legfelső pontot: A, BAN BENÉs VAL VEL egy közös gerenda 1 , párhuzamosan a fő optikai tengellyel (3.11. ábra). Visszavert sugár 1 F 1 .

Most a pontokból A, BAN BENÉs VAL VEL küldjünk ki sugarakat 2 , 3 És 4 a tükör fő fókuszán keresztül. Visszavert sugarak 2 ¢, 3 ¢ és 4 ¢ párhuzamosan fog haladni a fő optikai tengellyel.

A sugarak metszéspontjai 2 ¢, 3 ¢ és 4 ¢ gerendával 1 ¢ pontok képei A, BAN BENÉs VAL VEL. Ezek a pontok A¢, BAN BEN¢ és VAL VEL¢ az ábrán. 3.11.

Képek beszerzéséhez szegmensek elég kihagyni a pontokból A¢, BAN BEN¢ és VAL VEL¢ a fő optikai tengelyre merőlegesek.

ábrából látható. 3.11, minden kép kiderült érvényesÉs fejjel lefelé.

Olvasó: Mit értesz azon, hogy érvényes?

Szerző: Megtörténik a tárgyak képe érvényesÉs képzeletbeli. A virtuális képpel már egy síktükör tanulmányozása során ismerkedtünk meg: a pontforrás virtuális képe az a pont, ahol metszik egymást. folytatás a tükörről visszaverődő sugarak. A pontforrás tényleges képe az a pont, ahol a maguk a tükörről visszaverődő sugarak.

Jegyezze meg, hogy mit további volt egy tárgy a tükörből, szóval kisebb kiderült a képe és az közelebb ez a kép tükör fókusz. Vegye figyelembe azt is, hogy egy olyan szakasz képe, amelynek legalacsonyabb pontja egybeesik központ tükrök - pont RÓL RŐL, történt szimmetrikus tárgyat a fő optikai tengelyhez képest.

Remélem, most már megérted, hogy egy evőkanál homorú felületén a tükörképedre nézve miért láttad magad kicsinyítve és megfordítva: végül is a tárgy (az arcod) egyértelműen látszott. előtt homorú tükör fő fókusza.

2. b. Ebben az esetben a tárgyak között a fő fókusz és a tükör felülete.

Az első sugár a sugár 1 , mint abban az esetben A, menjünk át a szakaszok - pontok felső pontjain AÉs BAN BEN 1 ¢ áthalad a tükör fő fókuszán - a ponton F 1 (3.12. ábra).

Most használjuk a sugarakat 2 És 3 pontokból eredő AÉs BAN BENés áthaladva pólus tükrök - pont R. Visszavert sugarak 2 ¢ és 3 ¢ a beeső sugarakkal azonos szögeket zárjon be a fő optikai tengellyel.

ábrából látható. 3.12, visszavert sugarak 2 ¢ és 3 ¢ ne keresztezd visszavert sugárral 1 ¢. Eszközök, érvényes képek ebben az esetben Nem. De folytatás visszavert sugarak 2 ¢ és 3 ¢ metszi egymást folytatás visszavert sugár 1 ¢ pontokon A¢ és BAN BEN¢ a tükör mögött, alakítás képzeletbeli pont képek AÉs BAN BEN.

Merőlegesek leejtése pontokból A¢ és BAN BEN¢ a fő optikai tengelyhez kapunk képeket a szegmenseinkről.

ábrából látható. 3.12, kiderült a szegmensek képei egyenesÉs nagyított, és akkor közelebb a fő hangsúlynak, a több képét és témáját további Ez a kép a tükörből.

ÁLLJ MEG! Döntse el Ön: A3, A4.

Probléma 3.2. Konvex tükörben készítsünk két kis egyforma függőleges szegmens képét (3.13. ábra).

Rizs. 3.13 ábra. 3.14

Megoldás. Küldjünk ki egy gerendát 1 a szegmensek felső pontjain keresztül AÉs BAN BEN párhuzamos a fő optikai tengellyel. Visszavert sugár 1 ¢ úgy fog menni, hogy a folytatása metszi a tükör fő fókuszát - a pontot F 2 (3.14. ábra).

Most pedig küldjünk sugarakat a tükörbe 2 És 3 pontokból AÉs BAN BEN hogy ezeknek a sugaraknak a folytatásai átmenjenek központ tükrök - pont RÓL RŐL. Ezek a sugarak visszaverődnek, így a visszavert sugarak 2 ¢ és 3 ¢ egybeesik a beeső sugarakkal.



Amint az ábrából látjuk. 3.14, visszavert sugár 1 ¢ nem metszi egymást visszavert sugarakkal 2 ¢ és 3 ¢. Eszközök, érvényes pont képek AÉs B sz. De folytatás visszavert sugár 1 ¢ metszi folytatások visszavert sugarak 2 ¢ és 3 ¢ pontokon A¢ és BAN BEN¢. Ezért a pontok A¢ és BAN BEN¢ – képzeletbeli pont képek AÉs BAN BEN.

Képeket építeni szegmensek ejtse le a merőlegeseket a pontokról A¢ és BAN BEN¢ a fő optikai tengelyre. ábrából látható. 3.14, kiderült a szegmensek képei egyenesÉs csökkent.És akkor? közelebb a tárgy a tükörnek, a több képét és témáját közelebb a tükör felé van. Azonban még egy nagyon távoli tárgy sem képes a tükörtől távoli képet előállítani túl a tükör fő fókuszán.

Remélem, most már világos, hogy amikor a kanál domború felületén lévő tükörképét nézte, miért látta magát kicsinyítve, de nem megfordítva.

ÁLLJ MEG! Döntse el Ön: A6.

Lapos tükör- Ez egy sík felület, amely tükrözi a fényt.

A tükrökben a kép felépítése a fény egyenes vonalú terjedésének és visszaverődésének törvényein alapul.

Készítsünk képet egy pontforrásról S(16.10. ábra). A forrásból a fény minden irányba halad. Fénysugár esik a tükörre SAB, és a képet a teljes nyaláb hozza létre. De ahhoz, hogy egy képet készítsünk, elegendő például bármely két sugarat ebből a nyalábból venni ÍGYÉs S.C..  Sugár ÍGY merőlegesen esik a tükör felületére AB(a beesési szög 0), tehát a visszavert az ellenkező irányba megy OS. Sugár S.C.\(~\gamma=\alpha\) szögben fog tükröződni. Visszavert sugarak OSÉs SK eltérnek és nem metszik egymást, de ha egy személy szemébe esnek, akkor a személy az S 1 képet fogja látni, amely a metszéspontot ábrázolja folytatás visszavert sugarak.

A visszavert (vagy megtört) sugarak metszéspontjában kapott képet ún tényleges kép.

Azt a képet, amely akkor keletkezik, ha nem maguk a visszavert (vagy megtört) sugarak metszik egymást, hanem azok folytatása, ún. virtuális kép.

Így egy síktükörben a kép mindig virtuális.

Bizonyítható (vegyük a háromszögeket SOCés S 1 OC), amely a távolság ÍGY= S 1 O, azaz az S 1 pont képe ugyanolyan távolságra van a tükörtől, mint maga az S pont Ebből következik, hogy síktükörben egy pont képének elkészítéséhez elegendő a síktükörre merőlegest leengedni ebből a pontból. és a tükör mögé ugyanilyen távolságra nyújtsuk ki (16.11. ábra).

Amikor egy tárgyról képet készítünk, az utóbbit pontszerű fényforrások gyűjteményeként ábrázoljuk. Ezért elegendő képet találni az objektum szélső pontjairól.

Az AB objektum A 1 B 1 képe (16.12. ábra) lapos tükörben mindig virtuális, egyenes, a tárgy méreteivel megegyező, a tükörhöz képest szimmetrikus.

Az iskolai fizikatanfolyamokon minden tükröződő felületet tükörnek szoktak nevezni. A tükrök két geometriai alakját veszik figyelembe:

  • lakás
  • gömbölyű

- tükröző felület, amelynek alakja sík. A síktükörben kép felépítése a -n alapul, ami általános esetben akár le is egyszerűsíthető (1. ábra).

Rizs. 1. Lapos tükör

Legyen példánkban a forrás A pont (pontos fényforrás). A forrásból érkező sugarak minden irányba terjednek. A kép helyzetének meghatározásához elegendő bármely két sugár útját elemezni, és konstrukcióval megtalálni a metszéspontjukat. Az első sugár (1) a tükörsíkhoz képest tetszőleges szögben elindul, és a szerint további mozgása a beesési szöggel megegyező visszaverődési szögben történik. A második sugár (2) is tetszőleges szögben indítható, de egyszerűbb a felületre merőlegesen megrajzolni, mert ebben az esetben nem tapasztal fénytörést. Az 1. és 2. sugár folytatása a B pontban konvergál, esetünkben ez a pont az A pont (képzetes) (1.1. ábra).

Az 1.1. ábrán látható háromszögek azonban azonosak (két szögben és egy közös oldalon), akkor síktükörben kép készítéséhez a következőket vehetjük szabálynak: síktükörben kép készítésekor elegendő az A forrásból merőlegest leengedni a tükör síkjára, majd ezt ugyanilyen hosszúra a tükör másik oldalán folytatni.(1.2. ábra) .

Használjuk ezt a logikát (2. ábra).

Rizs. 2. Példák síktükörben való felépítésre

Nem pontszerű objektum esetén fontos megjegyezni, hogy a tárgy alakja síktükörben nem változik. Ha figyelembe vesszük, hogy bármely objektum valójában pontokból áll, akkor általános esetben minden pontot tükrözni kell. Egyszerűsített változatban (például szegmensben vagy egyszerű ábrán) a szélső pontokat tükrözheti, majd egyenes vonalakkal összekötheti (3. ábra). Ebben az esetben AB egy tárgy, A’B’ egy kép.

Rizs. 3. Objektum megalkotása síktükörben

Bevezettünk egy új koncepciót is - pontszerű fényforrás olyan forrás, amelynek mérete a mi problémánkban elhanyagolható.

- tükröző felület, amelynek alakja egy gömb része. A képkeresés logikája ugyanaz - keressen meg két, a forrásból érkező sugarat, amelyek metszéspontja (vagy azok folytatása) a kívánt képet adja. Valójában egy gömb alakú testhez három meglehetősen egyszerű sugár létezik, amelyeknek a fénytörése könnyen megjósolható (4. ábra). Legyen pontszerű fényforrás.

Rizs. 4. Gömb alakú tükör

Először is mutassuk be a gömbtükör jellemző vonalát és pontjait. A 4. pont ún gömbtükör optikai középpontja. Ez a pont a rendszer geometriai középpontja. 5. sor - egy gömbtükör optikai főtengelye- egy gömbtükör optikai középpontján átmenő egyenes, amely merőleges a tükör érintőjére ezen a ponton. Pont Fgömb alakú tükör fókusz, amely különleges tulajdonságokkal rendelkezik (erről később).

Ezután három sugárút van, amelyeket elég egyszerű figyelembe venni:

  1. kék. A fókuszon áthaladó, a tükörről visszaverődő sugár párhuzamosan halad a fő optikai tengellyel (fókusz tulajdonság),
  2. zöld. A gömbtükör fő optikai középpontjára beeső sugár ugyanabban a szögben verődik vissza (),
  3. piros. A fő optikai tengellyel párhuzamosan haladó sugár törés után áthalad a fókuszon (fókusztulajdonság).

Kijelölünk egy tetszőleges két sugarat, és ezek metszéspontja megadja tárgyunk képét ().

Fókusz- a fő optikai tengely egy hagyományos pontja, ahol a gömbtükörről visszavert és a fő optikai tengellyel párhuzamosan futó sugarak konvergálnak.

Gömb alakú tükörhöz gyújtótávolság(a tükör optikai középpontja és a fókusz közötti távolság) tisztán geometriai fogalom, és ez a paraméter a következő összefüggésen keresztül érhető el:

Következtetés: Tükrökhöz a legelterjedtebbeket használják. A lapos tükör esetében létezik egy egyszerűsítés a képek készítésére (1.2. ábra). A gömbtükrök esetében három sugárpálya létezik, amelyek közül bármelyik kettő képet hoz létre (4. ábra).

Lapos, gömb alakú tükör frissítette: 2017. szeptember 9-én: Ivan Ivanovics

A tükrök képeinek felépítése és jellemzői.

A gömbtükörben egy tárgy bármely A pontjának képe megszerkeszthető tetszőleges szabványos sugárpár segítségével: Egy tárgy bármely A pontjának képének elkészítéséhez meg kell találni bármely két visszavert sugár metszéspontját, ill. kiterjesztéseik a legkényelmesebbek a 2.6 – 2.9 ábrákon látható sugarak

2) a fókuszon áthaladó sugár a visszaverődés után párhuzamosan megy azzal az optikai tengellyel, amelyen ez a fókusz fekszik;

4) a tükör pólusára eső sugár a tükörről való visszaverődés után szimmetrikusan a fő optikai tengely felé halad (AB=BM)

Nézzünk néhány példát a képek homorú tükrökben való megalkotására:

2) A tárgy olyan távolságra van, amely megegyezik a tükör görbületi sugarával. A kép valódi, méretében megegyezik a tárgy méretével, fordított, szigorúan a tárgy alatt helyezkedik el (2.11. ábra).

Rizs. 2.12

3) A tárgy a fókusz és a tükör pólusa között helyezkedik el. Kép – virtuális, nagyított, közvetlen (2.12. ábra)

Tükörképlet

Keressük meg az összefüggést az optikai jellemző és a távolságok között, amelyek meghatározzák a tárgy és képének helyzetét.

Legyen az objektum egy bizonyos A pont, amely az optikai tengelyen található. A fényvisszaverődés törvényei alapján elkészítjük ennek a pontnak a képét (2.13. ábra).

Jelöljük a tárgy és a tükör pólusa közötti távolságát (AO), illetve a pólustól a képig terjedő távolságot (OA¢).

Tekintsük az APC háromszöget, ezt találjuk

Az APA¢ háromszögből ezt kapjuk . Zárjuk ki a szöget ezekből a kifejezésekből, mivel ez az egyetlen, amely nem támaszkodik a VAGY-ra.

, vagy

(2.3)

A b, q, g szögek a VAGY-on nyugszanak. Legyenek a vizsgált gerendák paraxiálisak, akkor ezek a szögek kicsik, és ezért radiánban mért értékük megegyezik ezen szögek érintőjével:

; ; , ahol R=OC, a tükör görbületi sugara.

Helyettesítsük be a kapott kifejezéseket a (2.3) egyenletbe!

Mivel korábban rájöttünk, hogy a gyújtótávolság a tükör görbületi sugarához kapcsolódik, akkor

(2.4)

A (2.4) kifejezést tükörképletnek nevezzük, amelyet csak az előjelszabállyal használunk:

A távolságok , , pozitívnak minősülnek, ha a sugár útja mentén mérik, és negatívnak egyébként.

Konvex tükör.

Nézzünk meg néhány példát a képek konvex tükrökben való megalkotására.

2) A tárgy a görbületi sugárral megegyező távolságra helyezkedik el. Képzeletbeli kép, kicsinyített, közvetlen (2.15. ábra)

A domború tükör fókusza képzeletbeli. Konvex tükör képlet

.

A d és f előjelszabály ugyanaz marad, mint a homorú tükör esetében.

Egy objektum lineáris nagyítását a kép magasságának és magának az objektumnak a magasságának aránya határozza meg

. (2.5)

Így a tárgynak a konvex tükörhöz viszonyított helyzetétől függetlenül a kép mindig virtuálisnak, egyenesnek, kicsinyítettnek és a tükör mögött elhelyezkedőnek bizonyul. Míg a homorú tükörben a képek változatosabbak, attól függnek, hogy a tárgy a tükörhöz képest hol helyezkedik el. Ezért a homorú tükröket gyakrabban használják.

A különféle tükrökben való képalkotás alapelveit átgondolva megértettük az olyan különféle műszerek működését, mint a csillagászati ​​teleszkópok és a nagyítótükrök a kozmetikai eszközökben és az orvosi gyakorlatban, egyes eszközöket magunk is tudunk tervezni.