Где используется вогнутое зеркало

Зеркала вогнутые

Обычные зеркала, которые когда-то были только предметами роскоши, теперь широко вошли в науку и технику. Произошло это потому, что зеркало отражает лучи света, падающие на него, и тем самым как бы усиливает количество света. Если поставить за источником света (свечой, лампой, костром) зеркало, то на окружающие предметы будут падать не только лучи света от свечи, лампы, костра, но и лучи, попавшие на зеркало и отраженные им.

Автомобильные фары, фонари трамваев и паровозов имеют всегда за источником света — лампой — вогнутое зеркало, потому что вогнутое зеркало собирает лучи и направляет их узким ровным пучком перед собой. Без зеркала свет от лампы разошелся бы бесцельно во все стороны.

Когда корабль застигнут штормом в открытом море, он может потерять направление, налететь на подводный риф, наскочить на прибрежные скалы. Каким счастьем для моряков является в таких случаях увиденный свет маяка. Маяк указывает путь, предохраняет от крушений, и чем дальше в море проникают его лучи, тем он больше приносит пользы. В древние времена на маяках жгли костры. Самым большим маяком когда-то считался маяк в Александрии на северном побережье Африки. Впервые о нем упоминается в 1153 году.

Это была башня высотой, пожалуй, с сорокаэтажный дом. На вершине этой башни по ночам зажигали костер, потому что тогда еще не знали других источников света.

Позднее на маяках в железных корзинах жгли дрова, пропитанные дегтем. Корзину помещали наверху башни или вывешивали в сторону на крепких шестах. Топливо приходилось подбрасывать почти каждый час. С середины XVI столетия стали жечь уголь. А когда научились защищать огонь огромным стеклянным фонарем, уголь жгли в углублении на площадке башни, а дым выводился специальной трубой.

Потом для усиления света маяка стали жечь масляные лампы с сотнями фитилей. Но все это почти не увеличивало силы света. И только когда стали применять зеркала и преломляющие призмы, свет маяка понесся вдаль ярким ровным лучом.

В начале прошлого века физик Френель поставил себе целью посредством стеклянных линз собрать световые лучи от источника света в возможно большем количестве, сделать их взаимно параллельными и почти горизонтальными к поверхности моря. Он достиг этого подбором стеклянных призм, которые расположил так, что они образовали ступенчатые линзы. Впервые отражательный аппарат Френеля был поставлен на маяк в 1823 году.

В наше время нужны маяки не только для кораблей, но и для самолетов, для ориентировки летчиков во время ночных полетов и в туманную погоду. Современные маяки представляют собой высокие башни, на вершине которых стоит стеклянная камера. В середине этой камеры горит мощная электрическая лампа. За ней расположен щит или экран, состоящий из усовершенствованного аппарата Френеля и зеркал. В результате их действия длинный столб света тянется от маяка в горизонтальном направлении. Система линз и зеркал вращается вокруг лампы, чтобы получались моменты затемнения, или «мигания» маяка. Это сделано для того, чтобы издали свет маяка нельзя было принять за звезду или за другой неподвижный источник света.

Вогнутые зеркала нашли также большое применение в прожекторах. В технике используют небольшие вогнутые зеркала. Например, ими оборудованы все типы микроскопов. Маленькое зеркальце собирает вместе световые лучи лампы и отбрасывает их на тот предмет, который рассматривают под микроскопом. Это облегчает работу, так как при ярком освещении у предмета получаются более четкие очертания.

Маленькие вогнутые зеркала применяются также в разных медицинских приборах, необходимых, например, для рассматривания внутренности желудка, носа, горла.

Вогнутое зеркало

Вообще говоря, о необычном архимедовом оружии вспомнили мы не ради исторических изысканий. Нас интересуют уникальные свойства вогнутых зеркал. Да-да, вогнутых зеркал. Ведь Архимедом, по существу, было изобретено "распределенное" вогнутое зеркало. Составленное из множества обычных зеркал, отражения от которых направлены в одну точку, оно способно концентрировать в своем фокусе огромную энергию. В случае с римскими кораблями это — световая и тепловая энергии.

Вогнутые зеркала издавна использовали и для других целей — "магических". Более того, их всегда считали самыми эффективными в этом деле. Маги и колдуны полагали, что вогнутость позволяет собрать в одном фокусе некий "астральный свет". Мистики говорили, что там, "где происходит сосредоточение света, появляется эфирный фокус — узел вибраций эфирной среды". И если в этом фокусе находится глаз человека, то через некоторое время его хозяин приобретает способность к ясновидению.

С помощью больших вогнутых чаш вызывали духов умерших. Об этом упоминают — кто смутно, кто яснее — древние авторы. Некоторые из них даже указывают места, где происходили эти таинства. В конце 1950-х годов по такой "наводке” греческий археолог Сотир Дакар обнаружил в Эпире (Западная Греция) подземную пещеру. Самой интересной для нас находкой в этой пещере были остатки огромного бронзового котла. По мнению ряда исследователей, его внутренняя часть, будучи хорошо отполированной, могла вызывать видения величиной в человеческий рост.

Чаще всего вогнутые зеркала использовали прорицатели — для предвидения будущего. Жрецы некоторых индийских храмов и сегодня предпочитают вогнутые зеркала с золотой поверхностью. А кто-то считает самым эффективным так называемое "Зеркало Соломона" — из слегка вогнутой полированной стали. Уже не одно столетие его почитают, чуть ли не универсальным средством, пригодным для всех видов предсказаний.

На Руси тоже были свои гадательные вогнутые зеркала. Как давно они появились, сказать трудно. По виду они напоминают небольшие ковшики. Применяли их в основном для святочных гаданий.

Но есть вогнутые зеркала, назначение которых остается тайной и по сей день. К ним, например, относятся так называемые "зеркала Тупу", во множестве найденные в захоронениях вблизи всемирно известного плато Наска в Перу. Диаметром до полуметра, зеркала эти изготовлены из тщательно отполированных металлов: золота, серебра, меди и их сплавов. Для чего они были нужны? Для передачи сигналов (отраженный от них солнечный луч виден за несколько километров)? Для проецирования огромных рисунков на плато Наска? Для магических целей? А может, с помощью этих зеркал краснокожие жрецы получали те самые знания, что и сегодня поражают ученых своей точностью? Кто знает. Во всяком случае, есть сведения, что некоторые научные открытия были сделаны именно благодаря вогнутым зеркалам.

Одно из таких загадочных зеркал принадлежало крупнейшему ученому XIII века монаху Роджеру Бэкону (1214-1294). Среди современников он слыл великим магом, но сегодня мы назвали бы его скорее научным экспериментатором, всю жизнь стремившимся к разгадке тайн природы. Пытаясь создать своего рода энциклопедию наук, он старался объединить в единое непротиворечивое целое математику, физику, магию, медицину, этику, мистическое озарение. И, естественно, нажил себе массу врагов среди схоластов — из числа ученых и религиозных деятелей. Вот что, к примеру, пишет один из исследователей его деятельности В. Винтроп: "Он сделал два зеркала в Оксфордском университете: при помощи одного из них он мог в любое время суток зажечь свечу; в другом же вы могли видеть, чем занимаются люди в любом месте земного шара. Экспериментируя с первым, студенты потратили больше времени на воспламенение свечи, чем на изучение книг. Поэтому с общего согласия. оба зеркала были разбиты".

Большинство научных работ Бэкона до сих пор не напечатаны, но и то, что сегодня известно, поражает воображение. Непостижимым образом он заглядывал на сотни лет вперед: предсказал изобретение микроскопа и телескопа, автомобиля и самолета, кораблей, приводимых в действие моторами; за двести лет до изобретения пороха Бертольдом Шварцем описал состав и действие этого взрывчатого вещества. Современные исследователи творчества Бэкона считают, что именно благодаря ему в 1287 году в Европе появились очки. Утверждают, что этому ученому было известно о галактиках, о строении клетки и процессе образования эмбриона от слияния сперматозоида и яйцеклетки, что он знал секрет какого-то источника энергии, превосходящей атомную.

Откуда все эти сведения у человека, жившего за три века до Джордано Бруно и Галилея и за семь столетий до современных научных открытий? Говорят, были у Бэкона какие-то неведомые ученым того времени инструменты. И среди них — таинственное вогнутое зеркало. Откуда оно взялось и что из себя представляло, остается загадкой и по сей день. Известно только, что это зеркало позволяло Бэкону делать потрясающие открытия. Так, он утверждал, что “увидел в вогнутом зеркале звезду, имеющую форму улитки. Она расположена между пупом Пегаса, бюстом Андромеды и головой Кассиопеи". Поразительно, но именно в этом месте через четыре столетия европейскими учеными будет обнаружена первая внегалактическая туманность — туманность Андромеды.

Казалось бы, что особенного, что принципиально нового в вогнутых зеркалах? Точно так же, как плоские, они отражают видимые и невидимые энергии, "тонкие" излучения человека, усиливают их. И все же есть у вогнутых зеркал принципиальная и важная особенность. Это их фокус — то место в пространстве, где пересекаются отраженные лучи.

Одними из первых столкнулись с этим эффектом в научном эксперименте флорентийские академики. В 1667 году в объемном коллективном труде — своего рода отчете о научных исследованиях — они описали на первый взгляд странный эксперимент: на значительном расстоянии от двухсоткилограммовой глыбы льда устанавливали вогнутое зеркало и обнаруживали при этом, что в его фокусе температура воздуха заметно снижалась. Академики сделали вывод, что холод, подобно теплу, распространяется путем излучения. Сегодня, опираясь на законы термодинамики, мы, пожалуй, говорили бы о несколько другом механизме: не холод проникает в фокус зеркала, а тепло как бы "вытягивается" из него и устремляется вовне. Иначе говоря, вогнутое зеркало обладает свойствами не только приемной, но и передающей антенны. Этот эффект хорошо известен в радиотехнике: достаточно взглянуть на параболические радиолокационные или спутниковые телевизионные антенны.

Судя по всему, подобными свойствами обладают и так называемые "зеркала Козырева" — специальная система вогнутых алюминиевых зеркал. Согласно гипотезе, предложенной профессором Н.А. Козыревым, эти зеркала должны фокусировать различные виды излучений, в том числе и от биологических объектов. Предвидения ученого подтвердились в экспериментах по так называемым дистантным взаимодействиям: ясновидению, телепатии и т.п. Такими работами, в частности, занимаются новосибирские ученые и получают удивительные результаты. Так, в начале 90-х годов XX века впервые в истории науки были осуществлены два глобальных многодневных эксперимента по передаче информации между людьми, удаленными друг от друга на тысячи километров и не пользующимися традиционными техническими средствами связи. В экспериментах было задействовано более четырех с половиной тысяч участников из двенадцати стран мира. В декабре 1991 года во время эксперимента "Полярный круг" мысленная передача образов производилась из заполярного поселка Диксон, принимали их в различных точках бывшего Советского Союза. А в июне 1993-го трансляция образов осуществлялась из Новосибирска и Диксона, а прием — в различных пунктах Европы, Азии и Америки.

Выполненные на высоком научном уровне, эти эксперименты доказали не только возможность дистантной передачи и приема мысленных образов, но и особую устойчивость приема, если испытуемые находились в фокусе вогнутых "зеркал Козырева". Была также подтверждена возможность "запрограммированного ввода" (с использованием специальных технологий) образной информации в информационное поле Земли с условием ее приема (воспроизведения) в конкретную дату и время.

Вот что об одном из таких экспериментов рассказывает их руководитель академик РАМН В.П. Казначеев: "Заблаговременный, не заявленный в программе сеанс передачи образов состоялся 18 декабря 1991 года. Его участник К. Долгопятов "вмонтировал" пакет образной информации с установкой на ее прием другими участниками эксперимента 20 и 22 декабря. Выявлено, что элементы этой программы были устойчиво восприняты в назначенное время и продолжали приниматься во время следующих сеансов. Анализ численных параметров сеансов подтверждает реальность восприятия одновременно во многих точках Евразии информации, заранее введенной в информационное земное пространство. Мы приблизились к доказательству взаимосвязей интеллектуальных полей и к признанию возможностей человеческого разума получать информацию независимо от географии и времени".

При этом было убедительно показано, что качество телепатического контакта во многом зависит от обученности людей в этой нетрадиционной области. Так, в США и Канаде, где к экспериментам привлекались люди с более высокой профессиональной подготовкой, точно принимали информацию 98 процентов"приемников". А в Западной Европе и Сибири, где квалифицированных людей было меньше, — от 54 до 66 процентов. Другими словами, есть все основания полагать, что можно научиться воспринимать сведения из информационного поля Земли. Во время экспериментов было выявлено, что лучшими приемниками "тонкой" информации являются женщины, особенно родившиеся в новолуние и во время максимальной активности Солнца. Другими словами, во всех этих случаях работает не просто человек и не просто зеркало, а комплекс "человек-зеркало", и каждая из составляющих этого комплекса имеет самостоятельную ценность. С одной стороны, очень важно умение человека настроиться, сконцентрироваться, ввести свое сознание в особое состояние. А с другой — немаловажна его "техническая оснащенность". Получается, что система "зеркал Козырева" из "обычного" человека способна сделать почти мага. Фактически были подтверждены давние представления, что зеркало может усиливать посылаемые человеком мысли. Во всяком случае, в этом были уверены колдуны, которые издавна использовали зеркала для усиления действия своих магических ритуалов, в частности, по дистанционному воздействию на человека.

Исследователи, работающие с "зеркалами Козырева", выявили и другие любопытные закономерности. Неожиданно для участников экспериментов оказалось, что у человека, помещенного в фокус этих зеркал, а по сути, в фокус его собственных отраженных излучений, вдруг появляются странные видения. Некоторые из них относятся к прошлому, некоторые — к пространственно удаленному настоящему.

Обнаружились и совершенно удивительные эффекты. Так, например, в фокусе этих зеркал нередко возникают светящиеся объекты наподобие НЛО или шаровых молний.

Один из руководителей экспериментов новосибирский профессор А.В. Трофимов рассказывает: "Мы поместили исследователя в установку. И вдруг внутри установки произошла вспышка плазмоида. Потом перед началом работы в зеркалах — минута в минуту — над нашим зданием стал появляться светящийся объект в виде диска. Он исчезал, как только мы прекращают работу. Так было семь раз. А дальше вообще начинаются чудеса. Когда в момент подготовки к передаче мысленных образов мы внесли в зеркала символ Н. К. Рериха "Знамя Мира", испытатель был отброшен неким силовым полем. Было страшно. Мы небыли к этому готовы, у нас не было даже приборов, чтобы все измерить. Единственное — мы зафиксировали по компасу, что север оказался в другой стороне. Я боюсь трактовать причину и до сих пор сохраняю некоторую отстраненность".

Геофизическими службами на Диксоне при этом было зарегистрировано особо сильное возмущение магнито — и ионосферы, а над поселком отмечалось яркое цветное северное сияние. В пяти из семи экспериментов этого периода была отмечена "реакция" информационного поля в виде светящеюся объекта со шлейфом, который появлялся и исчезал на полярном небосводе с точностью до минуты в моменты начала и окончания экспериментальных работ в "зеркалах Козырева".

"Искушение у наших исследователей войти, приблизиться к установке Козырева было очень большое, — признается профессор Трофимов. — Но приближаешься — возникает животное чувство страха. В два часа ночи 25 декабря один из нас приблизился. Мы почувствовали запах озона, возникла еще одна вспышка, и после этого пространство открылось неожиданным внутренним содержанием. Все, кто входил в "зеркала Козырева", видели огромный поток символов — знаков, светящихся, как неоновые вывески. Сначала мы думали, что это какое-то послание нам. Искушений в трактовках всегда много. Потом мы поняли, что большая часть увиденных символов соотносится с шумерской культурой. Это был миг истории, который прорвался в нашу зону".

Сферическое зеркало: 15 интересных фактов, которые нужно знать

Что такое сферическое зеркало? | Определить сферическое зеркало

Определение сферического зеркала:

Некоторые зеркала сконструированы таким образом, что их отражающая поверхность изогнута. Сферические зеркала представляют собой вариант изогнутого зеркала, отражающие поверхности которого имеют форму части сферы.

Изогнутое сферическое зеркало

Это сферическое зеркало с изогнутой отражающей поверхностью.

Различные типы сферических зеркал | Два типа сферических зеркал:

Изогнутые зеркала обычно имеют две формы поверхности:

• Выпуклая поверхность с выступом наружу.
• Вогнутая поверхность с углублением внутрь.

Пример сферического зеркала

Есть два типа сферических зеркал, вогнутые и выпуклые. Помимо сферических поверхностей, изогнутые зеркала также встречаются в некоторых других формах, таких как параболические зеркала и другие изогнутые поверхности.

Разница между плоским зеркалом и сферическим зеркалом | Различия между вогнутыми и выпуклыми сферическими зеркалами

Что такое вогнутое зеркало?

Определение вогнутого сферического зеркала:

Вогнутое зеркало также наиболее известно как сходящееся зеркало, поскольку оно способно собирать световые лучи в точку. Вогнутое сферическое зеркало сконструировано таким образом, что отражающая поверхность вдавлена ​​внутрь, т.е. падающий свет должен пройти немного больше, чтобы достичь центра зеркала, и меньше, чтобы достичь края зеркала, и световые лучи сходятся внутрь к фокусу. точка вогнутого зеркала. Эти зеркала особенно используются для фокусировки световых лучей.

Картина изображения вогнутых зеркал отличается от изображения выпуклых зеркал. В вогнутых зеркалах форма изображения различается в зависимости от расстояния между сферическим вогнутым зеркалом и положения объекта. Падающий свет, падающий на разные точки зеркала, отражается зеркалом под разными углами, потому что нормаль в каждой точке зеркала разная. Вогнутое зеркало способно создавать как реальные, так и виртуальные изображения, для этого типа зеркала фокус (F) и центр кривизны (C) находятся вне зеркала и называются «Реальные очки».

Схема сферического зеркала — вогнутое сферическое зеркало изображение

Вогнутое зеркало. Источник изображения: I, Кронхольм144, Вогнутое зеркало, CC BY-SA 3.0

Для чего нужно вогнутое зеркало?

Применение сферического зеркала (вогнутое):

• Отражающие телескопы сконструированы с использованием одного или нескольких вогнутых зеркал.
• Эти зеркала помогают создавать увеличенные изображения объектов и, следовательно, используются в качестве зеркал для макияжа или бритья.
• В некоторых применениях освещения лампочка помещается в фокусную точку вогнутого зеркала, и свет, направленный из фокусной точки, затем отражается наружу после попадания в зеркало. Это приложение используется в факелах, фарах и прожекторах.
• Иногда вогнутые зеркала также используются для концентрации солнечной энергии путем сведения падающего солнечного света с большой площади в крошечную точку.
• В лазерах также используются вогнутые зеркала для создания оптических резонаторов. что необходимо для действия генерации.
• Благодаря способности вогнутых зеркал формировать увеличенные изображения, стоматологи используют их в качестве стоматологических зеркал.
• Современные авиатранспортеры также включают в себя вогнутые сферические зеркала в системе вспомогательного приземления.

Отражение на сферических зеркалах

Формирование изображения с помощью вогнутого зеркала

Вогнутые зеркала, способные создавать как реальное, так и виртуальное изображение в зависимости от расстояния объекта от положения зеркала.

1. Когда объект помещается между зеркалом и точкой фокусировки (F), формируется изображение виртуальный, прямой и увеличенный и изображение будет формироваться за зеркалом.
2. Когда объект помещается в фокус, отраженные световые лучи распространяются параллельно и, как говорят, встречаются на бесконечности. Поэтому говорят, что изображение формируется на бесконечности с большим увеличением. Изображение может быть как реальным, так и виртуальным, в зависимости от того, приближается ли объект к фокусу от зеркала или от центра кривизны.
3. Когда объект расположен между центром кривизны (C) и точкой фокусировки (F), созданное изображение реальный, перевернутый и увеличенный по своей природе, и это изображение обычно формируется за центром кривизны.
4. Если объект расположен в центре кривизны зеркала, то сформированное изображение реальный, перевернутыйи имеет тот же размер как объект и будет создан нацентр кривизны себя.
5. Если объект расположен далеко от центра кривизны зеркала, то сформированное изображение реальный, перевернутый и уменьшенный, и изображение будет сформировано между центром кривизны и фокусом.
6. Если объект расположен на бесконечности, затем сформированное изображение реальный, перевернутый, размер точки и будет создан на фокусе.

Лучевая диаграмма вогнутого сферического зеркала | Отражение света сферическими зеркалами — вогнутого типа

(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
Источник изображения: I, Кронхольм144 CC BY-SA 3.0 Файл: Concavemirror raydiagram 2FE.svg Дата загрузки: 5 июля 2007 г.

Что такое выпуклое зеркало?

Определение выпуклого сферического зеркала:

Выпуклое зеркало также известно как расходящееся зеркало, поскольку оно способно расходиться или рассеивать световые лучи от точки. Выпуклое сферическое зеркало сконструировано таким образом, что отражающая поверхность выступает наружу, т.е. падающий свет должен пройти немного больше, чтобы достичь края зеркала, и меньше, чтобы достичь центра зеркала. Кажется, что световые лучи расходятся наружу от фокуса выпуклого зеркала. Эти зеркала особенно используются для рассеивания световых лучей.

Выпуклые зеркала могут создавать только виртуальные изображения. Фокус и центр кривизны выпуклого зеркала остаются внутри зеркала и обычно называются «воображаемыми точками». Создается впечатление, что созданное изображение присутствует внутри зеркала и не может быть спроецировано на экран, а размер сформированного изображения всегда меньше размера объекта, но размер сформированного изображения будет увеличиваться, если расстояние до объекта уменьшается от положения зеркала. Падающий свет, падающий на разные точки зеркала, отражается зеркалом под разными углами, потому что нормаль в каждой точке зеркала разная.

Выпуклое зеркало. Источник изображения: I, Кронхольм144, Зеркало выпуклое1, CC BY-SA 3.0

Для чего нужны выпуклые зеркала?

Применение сферического зеркала (выпуклого):

• Зеркала заднего вида, используемые в транспортных средствах, обычно представляют собой выпуклые зеркала, поскольку эти зеркала обеспечивают более широкий обзор и создают изображения. Однако эти изображения могут быть обманчивыми, и объекты могут казаться дальше, чем они есть на самом деле.
• Более широкое поле зрения этих зеркал делает их подходящими в качестве зеркал безопасности, используемых в коридорах зданий, больницах, офисах, отелях, школах, торговых центрах, жилых комплексах и т. Д. Эти зеркала показывают, есть ли какие-либо препятствия на пути впереди.
• Выпуклые зеркала также устанавливаются на опоре на дорогах, проездах, переулках и мостах, когда есть какие-либо препятствия, крутые повороты, узкие дороги и т. Д. Эти зеркала помогают предотвратить несчастные случаи, которые происходят, когда водитель не может видеть повороты. или подъезжающий автомобиль с противоположной стороны правильно.
• Банкоматы или банкоматы также имеют выпуклые зеркала, расположенные в верхнем левом или правом углу, чтобы пользователи могли знать, что происходит за ними. Эти зеркала формируют изображения меньшего размера и, следовательно, обеспечивают гораздо большую зону наблюдения.

Как изображение формируется сферическим зеркалом?

Формирование изображения выпуклым зеркалом

Выпуклое зеркало может создавать только виртуальные изображения, то есть световые лучи, исходящие от объекта, фактически не проходят через сформированное изображение. Однако, если мы расширяем световые лучи, кажется, что они проходят через изображение, и этот тип зеркала формирует меньшие или уменьшенные и прямые изображения.

Когда расстояние между объектом и зеркалом уменьшается, размер зеркала увеличивается. В точке, где объект касается зеркала, размер изображения почти равен размеру объекта. Когда кажется, что протяженные световые лучи проходят через фокус, формируемое изображение имеет размер точки, и говорят, что объект находится на бесконечности.

Части сферического зеркала | Характеристики сферического зеркала | свойства сферического зеркала | Термины сферического зеркала:

Определите апертуру сферического зеркала:

Он определяется как часть зеркала, которая доступна для взаимодействия со световыми лучами, исходя из этого представления о размере апертуры зеркала.

Определите полюс сферического зеркала:

Он характеризуется центром всей отражающей поверхности зеркала.

Определить главный фокус сферического зеркала | Фокус сферического зеркала | Определите фокус сферического зеркала

Это на оси сферического зеркала, где после отражения параллельные оси лучи света будут сходиться или начинать сходиться.

Определите фокусное расстояние сферического зеркала:

Он определяется как расстояние от полюса зеркала до точки на главной оси, где световые лучи, приходящие из бесконечности, встречаются или, кажется, встречаются после отражения из-за сферического зеркала.

Определите центр кривизны сферического зеркала:

Это обозначает центр сферы, частью которой является сферическое зеркало, обычно обозначается буквой «C».

Определите главную ось сферического зеркала:

Это относится к той конкретной линии, которая проходит через центр кривизны-C, полюс-P и фокус-F сферического зеркала.

Определите радиус кривизны сферического зеркала:

Это определяется как расстояние между полюсом зеркала и центром кривизны и обычно в два раза больше фокусного расстояния зеркала (2F).

Определите маргинальные лучи:

Краевые лучи определяются как лучи, которые падают на сферическое зеркало после достижения максимального угла от главной оси. При расчетах геометрической оптики краевыми лучами часто пренебрегают.

Определите параксиальные лучи:

Параксиальные лучи определяются как световые лучи, которые падают на сферическое зеркало после того, как они образуют угол меньше или равный 14 ° с главной осью. При расчетах геометрической оптики учитываются только параксиальные лучи.

Как рассчитать фокусное расстояние сферического зеркала?

Уравнение сферического зеркала | Уравнение вогнутого сферического зеркала

Обычно мы считаем, что для сферического зеркала

f — фокусное расстояние.

do — расстояние объекта от места расположения сферического зеркала.

di — расстояние изображения от места расположения сферического зеркала.

Формула сферического зеркала

Теперь, согласно гауссовой оптике, уравнение сферического зеркала, коррелирующее расстояние до объекта, расстояние до изображения и фокусное расстояние задаются следующим образом:

Здесь лучи считаются параксиальными, а апертура — небольшой. Свет падает на зеркало с левой стороны, а правая сторона зеркала посеребрена.

Знаковое соглашение сферических зеркал

Вывод формулы сферического зеркала

• Полюс сферического зеркала отмечает начальную точку каждого измеренного расстояния.
• Фокусное расстояние f и радиус кривизны 2f Значение сферического зеркала принимается отрицательным для выпуклых зеркал и положительным для вогнутых зеркал. По аналогии, do и di принимается как -ve, когда объект расположен спереди от зеркала и созданное изображение является реальным и di + ve, когда изображение виртуальное. Другими словами, мы можем сказать, что правая сторона зеркала принимается как + ve, а левая сторона зеркала — как -ve. Поскольку объект всегда располагается в левом направлении, расстояние do всегда -ve.
• Прямые изображения считаются положительными, а перевернутые — отрицательными. Другими словами, расстояние, вычисленное ниже (направление вниз) главной оси, принимается равным + ve, а расстояние, вычисленное выше (направление вверх) главной оси, принимается как + ve.

Для выпуклых зеркал:

Фокусное расстояние, фокусная точка, центр кривизны, радиус кривизны и расстояние до изображения всегда положительны, поскольку все эти точки находятся справа от положения зеркала. Размер изображения также равен + ve, поскольку выпуклое зеркало формирует виртуальное изображение, которое является вертикальным по своей природе, то есть изображение лежит выше главной оси, а расстояние до объекта всегда -ve, поскольку объект всегда помещается слева от положения зеркала. .

Для вогнутых зеркал:

Фокусное расстояние, фокусная точка, центр кривизны и радиус кривизны всегда отрицательны, поскольку все эти точки лежат на левой стороне зеркала. Расстояние до изображения и размер изображения могут быть отрицательными или положительными в зависимости от того, где размещен объект. di является положительным, когда объект находится между точкой фокусировки и полюсом, а сформированное изображение является виртуальным и прямым. Во всех остальных случаях размер изображения отрицательный.

Какое продольное увеличение сферического зеркала?

линейный Увеличение сферических зеркал:

Это выражается отношением высоты изображения к высоте объекта, и в этом случае, если h_i — высота сформированного изображения и h_o — это высота фактического объекта, тогда увеличение задается уравнением:

Формула увеличения для сферического зеркала

Увеличение сферических зеркал (м) = ч_i/h₀

Увеличение + ve (m) обозначает формирование прямого изображения, а увеличение -ve (m) обозначает формирование перевернутого изображения, и если увеличение (m) меньше единицы, то сформированное изображение по своей природе уменьшается, и если увеличение (m) больше единицы, то сформированное изображение имеет естественное увеличение.

Что такое аберрации сферических зеркал?

Сферические зеркала страдают от пяти основных типов аберраций:

Сферическое зеркало аберрации:

Сферическая аберрация относится к ошибкам изображения, вызванным тем, что краевые или внеосевые лучи отклоняются в большей или меньшей степени по сравнению с параксиальными или осевыми лучами. Из-за этого точки фокусировки краевых лучей и параксиальных лучей не совпадают.

Хроматическая аберрация:

Хроматическая аберрация относится к ошибкам изображения, вызванным тем, что световые лучи с разными длинами волн отражаются под разными углами, что приводит к разным фокусным точкам для каждой длины волны.

Коматическая аберрация:

Коматическая аберрация или кома относится к ошибкам изображения, вызванным тем, что источники внеосевых точек, такие как звезды, кажутся искаженными. Внеосевые точки часто удлиняются и, кажется, образуют хвост (кому), похожий на форму кометы.

Астигматизм:

Астигматизм относится к ошибкам изображения, вызванным тем, что световые лучи, распространяющиеся в двух разных ортогональных плоскостях, имеют разные фокусные точки.

Искажение:

Искажение относится к ошибкам изображения, вызванным отклонением от обычного прямолинейного распространения света. При этом прямые линии могут казаться слегка выпуклыми или сморщенными посередине.

Что такое параболические зеркала?

Параболические зеркала, как следует из названия, имеют круглую параболическую отражающую поверхность, используемую для сбора и направления световых лучей. Параболическое зеркало собирает все падающие световые лучи (включая краевые лучи) и направляет их к фокусу после отражения. И наоборот, световые лучи, исходящие из фокальной точки, отражаются, образуя параллельный коллимированный луч вдоль главной оси. Параболические зеркала применяются в отражающих телескопах, фонариках, солнечных печах, сценических прожекторах, автомобильных фарах и прожекторах.

Разница между параболическим и сферическим зеркалом | Параболическое или сферическое зеркало

Параболические зеркала не имеют сферических и хроматических аберраций, поскольку независимо от того, куда падают световые лучи, отраженные лучи всегда проходят через один и тот же фокус. Это не похоже на сферические зеркала, где сферическая аберрация вызывает другой фокус для маргинальных и параксиальных лучей.

Преимущества параболических зеркал перед сферическими зеркалами:

• В сферических зеркалах необходимо уменьшить размер апертуры, чтобы ограничить маргинальные лучи.
• В параболическом зеркале краевые лучи не вызывают никаких проблем, поэтому размер апертуры можно увеличить.
• Большая диафрагма означает сбор большего количества света и улучшенное формирование изображения.

Трассировка лучей сферических зеркал

• Шаг 1: Нам нужно провести луч из верхней вершины данного объекта и растянуть его до полюса зеркала, образующего угол с главной осью.
• Шаг 2: Нам нужно провести отраженный луч с противоположной стороны от оптической оси под углом, равным углу падения от полюса зеркала.
• Шаг 3: Мы можем провести второй луч от вершины объекта к зеркальной поверхности, который распространяется параллельно главной оси, а отраженный луч должен проходить через точку фокусировки.
• Шаг 4: Нам нужно отметить точку пересечения обоих отраженных лучей.
• Шаг 5: Нам нужно провести прямую линию от точки пересечения до главной оси, чтобы представить сформированное изображение.

Часто задаваемые вопросы | FAQ по сферическому зеркалу

В. Кто открыл сферические зеркала?

Изобретение зеркала приписывают популярному химику. Юстус фон Либих, хотя он был начат математиком Ибн аль-Хайтам, провел множество экспериментов с использованием цилиндрической и сферической геометрий. Сферическое зеркало создается путем вырезания кусочка сферы.(покрытый амальгамой серебра и ртути) с внутренней или внешней поверхности.

Q. Что такое тороидальные зеркала?

Тороидальное зеркало, как следует из названия, имеет в качестве поверхности часть тора с двумя радиусами кривизны. Такие тороидальные зеркала легче построить, чем параболические или эллипсоидальные зеркала, но они имеют проблему, связанную со сферической аберрацией и комой. Однако эти зеркала способны ограничивать ошибки, возникающие из-за астигматизма. Эти зеркала также довольно дешевы по сравнению с эллипсоидальными или параболоидными зеркалами, имеющими такое же качество поверхности. Эти зеркала находят свое применение в телескопах Yolo и оптических монохроматорах. В этих приборах предпочтительны тороидальные зеркала, поскольку здесь источник света не располагается на главной оси зеркала.

Q. Как сферические зеркала применяются в повседневной жизни? | Для чего нужны сферические зеркала?

Различные области применения сферических зеркал перечислены в разделах «Применение выпуклых зеркал» и «Применение вогнутых зеркал».

В. Если продольное увеличение сферического зеркала составляет m, то каково его поперечное увеличение?

Ответ Продольное увеличение выражается как отношение высоты изображения к высоте объекта. Боковое увеличение определяется отношением расстояния до изображения к расстоянию до объекта, при условии, что среда одинакова с обеих сторон зеркала.

В. Какая связь между скоростью объекта и скоростью изображения сферического зеркала?

Ответ Скорость изображения, формируемого сферическим зеркалом, определяется произведением отрицательный квадрат увеличения со скоростью объекта.

В. Какая связь между радиусом кривизны и апертурой сферического зеркала?

Отв. Диаметр апертуры. <= 2 * Радиус кривизны зеркала.

В. В чем разница между сферическим зеркалом и линзой?

В. Вогнутое зеркало формирует изображение высотой 20 см, высота объекта 2 см. Если продольное увеличение сферического зеркала составляет m, то каково его поперечное увеличение? ?

Ans. Here, Высота изображения h_i = 20 см, высота объекта h_o = 2 см

М = ч_i/h_o = 20 см / 2 см = 10 (Отвечать)

В. Вогнутое зеркало дает реальное изображение с hi = 4 см объекта с ho = 1 см. Объект находится на расстоянии 20 см от столба. затем вычислите расстояние до изображения.

Отв. Здесь высота изображения h_i = -4 см, высота объекта h_o = 1 см, расстояние = -20 см

• -4 см / 1 см = -d_i/d_o
• -4 = -d_i/ -20cm
• d_i= -80 см (Отвечать)

Q. Стрелка имеет высоту 2.5 см и держится на расстоянии 25 см от выпуклого зеркала с f = 20 см и рассчитывает положение и размер полученного изображения.

h_o = 2.5 см, f = 20 см, do = -25 см

Теперь мы знаем,

• 1/20 см = -1 / 25 см + 1 / v
• 9/100 см = 1 / v
• V = 11.11 см

• привет / 2.5 = -11.11 / -25
• hi = 1.11 см (Ответ)

Узнать больше об отражении световой энергии нажмите сюда, наша последняя статья показана ниже.

Я очень хочу учиться, в настоящее время инвестирую в прикладную оптику и фотонику. Я также являюсь активным членом SPIE (Международного общества оптики и фотоники) и OSI (Оптического общества Индии). Мои статьи нацелены на то, чтобы в простой, но информативной форме освещать темы качественных научных исследований. Наука развивалась с незапамятных времен. Итак, я стараюсь изо всех сил подключиться к эволюции и представить ее читателям. Подключимся через https://www.linkedin.com/in/sanchari-chakraborty-7b33b416a/

Последние посты

Гидроксид калия или едкий калий является неорганическим компонентом. Его молярная масса составляет 56.11 г/моль. Давайте резюмируем структуру КОН Льюиса и все факты в деталях. КОН представляет собой простой гидроксид щелочного металла.

Слово «еще» в основном служит в значении «до сих пор» или «тем не менее» в предложении. Проверим употребление слова «пока» в значении «союз». Слово «пока» можно обозначить как «координационное.

report this ad

О НАС

Мы являемся группой профессионалов отрасли из различных областей образования, таких как наука, инженерия, английская литература, и создаем универсальное образовательное решение, основанное на знаниях.

Вогнутое зеркало: характеристики, примеры, применение

В Вогнутое зеркало или конвергентное зеркало — зеркало почти всегда сферической формы, в котором отражающая поверхность находится на внутренней стороне сферы или, скорее, ее часть. Возможны и другие изогнутые формы, например парабола.

С помощью изогнутых зеркал, таких как вогнутое зеркало, можно получать различные изображения: увеличенные, уменьшенные или даже перевернутые. Увеличенные изображения упрощают просмотр мелких деталей объекта.

В вогнутом зеркале увеличение достигается за счет того, что кривизна позволяет фокусировать свет почти так же, как это делает линза.

Зеркало работает так, как показано на рисунке выше. Падающие горизонтальные световые лучи исходят слева, там, где есть удаленный источник, например Солнце. Эти лучи подчиняются закону отражения, который гласит, что угол падения светового луча равен углу его отражения.

После отражения лучи пересекаются в специальной точке, точке F или Координатор, потому что именно там фокусируется свет. Размещая объекты в разных местах на оси через C, F и V, получаются различные изображения.

Например, между фокусной точкой и вершиной зеркала это идеальное место для размещения лица при нанесении макияжа или бритье, потому что таким образом достигается изображение с высокой детализацией, что невозможно с плоским зеркалом.

Характеристики вогнутого зеркала

Прежде чем увидеть, как формируется изображение, мы внимательно анализируем точки и расстояния, представленные на этой иллюстрации:

-Центр сферы, которой принадлежит зеркало, находится в точке C, а R — его радиус. Точка C известна как центр кривизны а R — Радиус кривизны.

-Точка V — это вершина зеркала.

-Линия, соединяющая точки C, F и V, известна как оптическая ось зеркала и перпендикулярна его поверхности. Луч, который проходит через эти точки, отражается в том же направлении и в противоположном направлении.

-Отражение падающих лучей параллельно оптической оси пересекается в точке F, называемойКоординатор зеркала.

-Обратите внимание, что точка F находится примерно на полпути между C и V.

-Расстояние между F и V, обозначаемое как F, это называется фокусное расстояние и рассчитывается как:

Графический метод

Как было сказано ранее, в зависимости от точки, в которой помещен объект, получаются различные изображения, которые легко визуализировать с помощью графического метода для зеркал.

Этот метод состоит в рисовании лучей света, исходящих из стратегических точек объекта, и наблюдении за тем, как они отражаются в зеркальной поверхности. Изображение получается, если эти отражения продлить и посмотреть на их пересечение.

Таким образом становится известно, больше или меньше изображение, реальное или виртуальное — если оно сформировано за зеркалом — правое или перевернутое.

Примеры вогнутых зеркал

Давайте посмотрим на несколько примеров изображений, полученных с использованием вогнутых зеркал:

Объект между F и V

Поместив объект между точками F и V, мы можем получить усиленное виртуальное изображение. Чтобы визуализировать это, нарисованы три основных луча, как показано на рисунке ниже:

-Луч 1, выходящий из пламени в точке P, параллелен оптической оси и отражается через F.

-Луч 2: он поражает таким образом, что отражается в направлении, параллельном оптической оси.

— Наконец, луч 3, который является радиальным, приходит перпендикулярно зеркалу и отражается в противоположном направлении, проходя через C.

Отметим, что закон отражения выполняется так же, как и в плоском зеркале, с той разницей, что нормаль к поверхности изогнутого зеркала изменяется непрерывно.

На самом деле, чтобы найти изображение, достаточно двух лучей. В этом случае, продлевая три луча, все они пересекаются в точке P 'позади зеркала, где и формируется изображение. Это изображение виртуальное — на самом деле его не пересекает какой-либо световой луч — оно прямое и к тому же больше оригинала.

Объект между C и F

Когда объект находится между фокусной точкой и центром кривизны зеркала, формируемое изображение является реальным — оно находится не за зеркалом, а перед ним — оно увеличивается и инвертируется.

Объект за центром

На рисунке ниже показано изображение, сформированное объектом, находящимся далеко от центра зеркала. Изображение в этом случае формируется между точкой фокусировки F и центр кривизны С. Это реальное изображение, перевернутое и меньшее, чем сам объект.

Боковое увеличение

Мы можем спросить себя, насколько усиливается или уменьшается изображение, полученное с помощью вогнутого зеркала, для этого боковое увеличение, обозначенный как м. Он определяется как отношение размера изображения к размеру объекта:

m = размер изображения / размер объекта

Изображение, формируемое зеркалом, может быть меньше размера объекта, даже в этом случае m по-прежнему называется увеличением или увеличение боковая сторона.

Применение вогнутых зеркал

Свойство вогнутых зеркал увеличивать изображения используется в важных приложениях, начиная от ухода за телом и заканчивая получением энергии. чистый.

Увеличительные зеркала

Их обычно используют в будуаре для ухода за собой: нанесения макияжа, бритья и завязывания галстука.

Отражающий оптический телескоп

Первый телескоп-рефлектор был создан Исааком Ньютоном и использует вогнутое зеркало и линзу окуляра. Одно из зеркал телескопа типа Кассегрена вогнутое и параболическое, оно используется для сбора света в точке фокусировки.

Стоматологические зеркала

Стоматологи также используют вогнутые зеркала, чтобы получить увеличенное изображение зубов, чтобы они могли исследовать зубы и десны как можно более подробно.

Автомобильные фары

В автомобильных фарах нить накала лампы расположена в фокусе вогнутого зеркала. Лучи света, исходящие от нити накала, отражаются параллельным лучом.

Зеркало часто имеет сферическую форму, но иногда используется параболическая форма, преимущество которой заключается в отражении всех лучей, исходящих из фокальной точки, параллельным лучом, а не только лучей вблизи оптической оси.

Солнечные концентраторы

Свет от удаленного источника, такого как Солнце, может быть сфокусирован в точке с помощью вогнутого зеркала. Благодаря этому в этой точке концентрируется тепло. В больших масштабах с помощью этого тепла можно нагревать жидкость, например воду или масло.

Это концентрация солнечной тепловой энергии который пытается производить электрическую энергию, активируя турбину, работающую за счет концентрированного тепла Солнца в одной точке. Это процедура, альтернативная полупроводниковому фотоэлектрическому элементу.