De Konkave speil eller konvergent er et speil med nesten alltid sfærisk form, der den reflekterende overflaten er på innsiden av sfæren eller rettere en del av den. Andre buede former er også mulige, for eksempel parabolen.
Med buede speil, som det konkave speilet, er det mulig å oppnå forskjellige bilder: forstørret, redusert eller til og med invertert. Forstørrede bilder gjør det enkelt å se de fine detaljene til et objekt.
I et konkavt speil oppnås forstørrelsen fordi krumningen gjør at lyset kan fokusere på omtrent samme måte som en linse gjør..
Speilet fungerer som vist i figuren ovenfor. Uhellede horisontale lysstråler kommer fra venstre, der det er en fjern kilde, for eksempel solen. Disse strålene oppfyller refleksjonsloven, som sier at lysstrålens innfallsvinkel er lik refleksjonsvinkelen.
Etter å ha blitt reflektert, krysser strålene seg på et spesielt punkt, punkt F eller Brennpunkt, fordi det er der lyset er fokusert. Ved å plassere objekter på forskjellige steder på aksen som går gjennom C, F og V, oppnås de forskjellige bildene.
For eksempel, mellom fokuspunktet og toppunktet på speilet, er det ideelle stedet å plassere ansiktet når du bruker sminke eller barbering, for på denne måten oppnås et bilde med detaljer som ikke er mulig med et flatt speil..
Artikkelindeks
Før vi ser hvordan bildet dannes, analyserer vi nøye punktene og avstandene som er presentert i denne illustrasjonen:
-Senteret til sfæren som speilet tilhører, er ved punkt C og R er dens radius. Punkt C er kjent som krumningssenter og R er Krumningsradius.
-Punkt V er toppunkt av speilet.
-Linjen som forbinder punktene C, F og V er kjent som optisk akse av speilet og er vinkelrett på overflaten. En stråle som slår gjennom disse punktene reflekteres i samme retning og i motsatt retning..
-Refleksjonen av innfallende stråler parallelt med den optiske aksen krysser punkt F, kalt Brennpunkt av speilet.
-Merk at punkt F er omtrent midt mellom C og V.
-På avstanden mellom F og V, betegnet som F, det kalles brennvidde og beregnes som:
f = R / 2
Avhengig av punktet hvor objektet er plassert, oppnås som sagt flere bilder, som lett visualiseres gjennom den grafiske metoden for speil..
Denne metoden består i å tegne lysstråler som kommer fra objektets strategiske punkter og observere hvordan de reflekteres i speilflaten. Bildet er oppnådd ved å forlenge disse refleksjonene og se på hvor de krysser hverandre.
På denne måten er det kjent om bildet er større eller mindre, ekte eller virtuelt - om det er dannet bak speilet - og riktig eller invertert.
La oss se noen eksempler på bilder oppnådd ved hjelp av konkave speil:
Ved å plassere objektet mellom punktene F og V kan vi få et forsterket virtuelt bilde. For å visualisere det tegnes tre hovedstråler, som vist i illustrasjonen nedenfor:
-Stråle 1, som forlater flammen ved punkt P, er parallell med den optiske aksen og reflekteres gjennom F.
-Stråle 2: slår på en slik måte at den reflekteres i en retning parallell med den optiske aksen.
-Endelig ankommer stråle 3, som er radiell, vinkelrett på speilet og reflekteres i motsatt retning og går gjennom C.
Merk at refleksjonsloven oppfylles på samme måte som i det flate speilet, med den forskjellen at det normale til overflaten av det buede speilet endrer seg kontinuerlig.
Egentlig er to stråler nok til å finne bildet. I dette tilfellet, ved å forlenge de tre strålene, krysser de alle på et punkt P 'bak speilet, det er der bildet dannes. Dette bildet er virtuelt - i virkeligheten krysses det ikke av noen lysstråle - det er oppreist og det er også større enn originalen.
Når objektet er mellom fokuspunktet og speilets krumningssenter, er bildet som dannes, ekte - det er ikke plassert bak speilet, men foran det - det forstørres og inverteres..
Illustrasjonen nedenfor viser bildet dannet av et objekt langt fra sentrum av speilet. Bildet dannes i dette tilfellet mellom fokuspunktet F og krumningssenteret C. Det er et reelt bilde, omvendt og mindre enn selve objektet.
Vi kan spørre oss selv hvor forsterket eller forminsket bildet er oppnådd ved hjelp av det konkave speilet, for dette sideforstørrelse, betegnet som m. Det er gitt av kvotienten mellom størrelsen på bildet og størrelsen på objektet:
m = bildestørrelse / objektstørrelse
Bildet som dannes av et speil kan være mindre enn størrelsen på objektet, selv om m fortsatt kalles forstørrelse eller øke side.
Egenskapen til konkave speil for å forstørre bilder brukes i viktige applikasjoner, alt fra pleie til å skaffe energi ren.
De brukes ofte på toalettbordet til pleieformål: sminke, barbering og knyting av slips.
Det første reflekterende teleskopet ble laget av Isaac Newton og bruker et konkavt speil pluss et okularobjektiv. Et av teleskopspeilene av Cassegrain-typen er konkave og parabolske og brukes til å samle lys i fokuspunktet.
Tannleger bruker også konkave speil for å få et forstørret bilde av tennene, slik at de kan undersøke tennene og tannkjøttet så detaljert som mulig..
I billykter er pærefilamentet plassert i fokus for et konkavt speil. Lysstråler som kommer fra filamentet reflekteres i en parallellstrålestråle.
Speilet er ofte sfærisk, men noen ganger brukes den parabolske formen, som har fordelen av å reflektere i en parallellstråle alle strålene som kommer fra fokuspunktet og ikke bare de som er nær den optiske aksen..
Lys fra en fjern kilde som solen kan fokuseres på et punkt ved det konkave speilet. Takket være dette er varmen konsentrert på det tidspunktet. I stor skala, med denne varmen, kan en væske varmes opp, for eksempel vann eller olje.
Dette er konsentrere solvarme som forsøker å produsere elektrisk energi ved å aktivere en turbin drevet av solens konsentrerte varme på et tidspunkt. Det er en alternativ prosedyre til halvlederfotovoltaisk celle.
Konveks speil.
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.